紫萼黄芪，多年生草本。
根粗壮，直伸，淡黄色。
茎基部分枝，细弱，上升，高15-20厘米，被白色短伏贴柔毛。
羽状复叶有9-15片小叶，长2-4厘米；
托叶离生，宽三角形，长1-3毫米，下面被白色短伏贴柔毛；
小叶卵状披针形，长4-7毫米，宽1-2毫米，先端钝尖或微凹，基部楔形，上面无毛，下面被白色伏贴柔毛，具短小叶柄。
总状花序生多数花，稍密集，呈圆柱形，花序轴长1.5-2厘米，花后逐渐延伸；
总花梗生于上部叶腋，较叶长，被白色伏贴柔毛，向上混生较密的黑色柔毛；
苞片膜质，披针形，长1-1.5毫米，下面散生白色柔毛；
花梗极短，连同花序轴密被黑色柔毛；
花萼钟状，带紫色，长约4毫米，被黑色柔毛，萼齿披针形，长约为萼筒的一半；
花冠淡紫色，旗瓣倒卵形，长约7毫米，最宽处约4毫米，先端微凹，基部渐狭成短瓣柄，翼瓣长约6毫米，瓣片长圆形，最宽处近2毫米，先端微凹，基部具短耳，瓣柄长约2毫米，龙骨瓣长约4.5毫米，瓣片半圆形，具短耳，瓣柄长约2毫米；
子房卵球形，被白色短伏贴柔毛，具短柄。
荚果卵球形，长3-4毫米，光端钝，具短喙，表面散生白色短柔毛，具横纹，假2室；
种子2颗，肾形，暗褐色，长约2毫米。
花果期8月。