杯萼黄芪，多年生草本，高7-10厘米。
根粗壮，直伸，颈部多分枝。
茎短缩，不明显，被白色半伏贴毛。
羽状复叶有11-15片小叶，长5-7厘米；
叶柄比叶轴长1.5倍；
托叶下部合生并与叶柄贴生，被白色绵毛；
小叶长圆形或宽披针形，长1.5-2.5厘米，宽4-7毫米，先端渐尖，基部楔形，上面被稀疏伏贴毛，淡绿色，下面较密，呈灰白色。
总状花序生5-8花，排列紧密，头状；
总花梗较叶柄粗壮，直立，与叶等长或较叶稍长，被灰白色毛；
苞片三角形，被白色长毛；
花萼浅杯状钟形，被白色毛，长5-7毫米，萼齿钻状，长约为筒部的1/2；
花冠紫红色，旗瓣宽椭圆形，先端微凹，中部以下微缢缩，基部渐狭，长1.5-2厘米，翼瓣较旗瓣短或等长，瓣片长圆形，先端微凹，长为瓣柄的1.5倍或近等长，龙骨瓣较翼瓣短，瓣片较瓣柄稍长；
子房被白色毛。
荚果未见。
花期5-6月。