马衔山黄芪，多年生草本。
根粗壮，直伸，灰白色，根茎短缩，具分叉。
茎细弱，高15-40厘米，具条棱，被白色和黑色伏贴柔毛。
羽状复叶有9-19片小叶，长5-8厘米；
托叶离生，宽三角形，长3-5毫米，先端尖，下面被白色柔毛；
叶柄长1-3.5毫米；
小叶卵形至长圆状披针形，长10-20毫米，宽3-6毫米，先端钝圆或短渐尖，基部近圆形，上面无毛，下面连同叶轴被白色伏贴柔毛，几无小叶柄。
总状花序生15-40花，密集呈圆柱状；
总花梗长达10厘米，被黑毛或混有白色伏贴柔毛；
苞片披针形，片1.5-3毫米，膜质，下面有黑色柔毛；
花萼钟状，长4-5毫米，被较密的黑色伏贴柔毛，萼齿钻状，与萼筒近等长；
花冠黄色，旗瓣长圆形，长约7毫米，先端微凹，基部渐狭成瓣柄，翼瓣较旗瓣稍短，长约6毫米，瓣片长圆形，先端有不等的2裂，基部具细瓣柄及短耳，龙骨瓣最短，长约5毫米，瓣片半卵形，瓣柄细，与瓣片近等长；
子房球形，密被白毛或混生黑色长柔毛，具短柄。
荚果球状，直径约3毫米，近假2室，每室具1颗种子；
种子肾形，长约1.2毫米，栗褐色。
花期6-7月，果期7-8月。
