单蕊黄芪，多年生草本；
根圆锥形，直径5-7毫米，黄褐色，有分枝。
茎丛生，高30-70厘米，直径2.5-4毫米，无毛，有条棱。
羽状复叶有9-15片小叶，长7-9厘米，近无毛或叶轴上面具白色疏毛；
托叶离生，长圆状披针形，长10-12毫米，先端尖，干膜质，有缘毛；
叶柄长5-20毫米；
小叶对生，长圆状披针形，或长圆状椭圆形，长6-24毫米，宽4-11毫米，先端圆形，具短尖头，基部圆形或钝圆形，上面无毛，下面疏生柔毛，小叶柄长约1毫米，疏生白色长毛。
总状花序疏生10-16花，无毛或散生白色毛；
总花梗长4-12厘米，较叶长；
苞片线形至狭椭圆形，长8-10毫米，宽2-3毫米，具缘毛；
花梗长1-3毫米，被白色或褐色开展毛；
花萼钟状，长7-7.5毫米，散生伏毛，萼筒长5-6毫米，萼齿披针形，长约2.5毫米，内面及口部被褐色毛；
花冠黄色；
旗瓣圆匙形，长12-13毫米，瓣片近圆形，长7-8毫米，宽6-7毫米，先端微缺，中部以下渐狭为长柄，翼瓣与旗瓣近等长，瓣片长圆形，长5-7毫米，宽1.6-2毫米，先端圆，基部耳向外展，瓣柄长6-8毫米，龙骨瓣长10-11毫米，瓣片近半圆形，长4-4.5毫米，宽2.5-3毫米，先端钝尖，瓣柄长约6.5毫米；
子房密被白色半开展毛，柄长5-6毫米。
荚果略膨胀，披针形，长约2厘米，宽4.5-5毫，先端渐尖，基部狭入果颈，被白色柔毛，1室，含4-5粒种子，果颈露出宿萼很多；
种子深褐色，宽肾形，长约2.5毫米，横宽约3毫米，平滑。
花期7-8月，果期8-9月。
