紫背天葵，多年生无茎草本。
根状茎球状，直径7-8毫米，具多数纤维状之根。
叶均基生，具长柄；
叶片两侧略不相等，轮廓宽卵形，长6-13厘米，宽4.8-8.5厘米，先端急尖或渐尖状急尖，基部略偏斜，心形至深心形，边缘有大小不等三角形重锯齿，有时呈缺刻状，齿尖有长可达0.8毫米的芒，上面散生短毛，下面淡绿色，沿脉被毛，但沿主脉的毛较长，常有不明显白色小斑点，掌状7 (-8)条脉，叶柄长4-11.5厘米，被卷曲长毛；
托叶小，卵状披针形，长5-7毫米，宽2-4毫米，先端急尖，顶端带刺芒，边撕裂状。
花葶高6-18厘米，无毛；
花粉红色，数朵，2-3回二歧聚伞状花序，首次分枝长2.5-4厘米，二次分枝长7-13毫米，通常均无毛或近于无毛；
下部苞片早落，小苞片膜质，长圆形，长3-4毫米，宽1.5-2.5毫米，先端钝或急尖，无毛；
雄花：花梗长1.5-2厘米，无毛；
花被片4，红色，外面2枚宽卵形，长11-13毫米，宽9-10毫米，先端钝至圆，外面无毛，内面2枚倒卵长圆形，长11-12.5毫米，宽4-5毫米，先端圆，基部楔形；
雄蕊多数，花丝长1-1.3毫米，花药长圆形或倒卵长圆形，长约1毫米，先端微凹或钝；
雌花：花梗长1-1.5厘米，无毛，花被片3,外面2枚宽卵形至近圆形，长6-11毫米，近等宽，内面的倒卵形，长6.5-9.2毫米，宽3-4.2毫米，基部楔形，子房长圆形，长5-6毫米，直径3-4毫米，无毛，3室，每室胎座具2裂片，具不等3翅；
花柱3，长2.8-3毫米，近离生或1/2，无毛，柱头增厚，外向扭曲呈环状。
蒴果下垂，果梗长约1.5-2毫米，无毛，轮廓倒卵长圆形，长约1.1毫米，直径7-8毫米，无毛，具有不等3翅，大的翅近舌状，长1.1-1.4厘米，宽约1厘米，上方的边平，下方的边弧形，其余2翅窄，长约3毫米，上方的边平，下方的边斜；
种子极多数，小，淡褐色，光滑。
花期5月，果期6月开始。
