线叶柴胡，多年生草本，高15-80厘米。
根细圆锥形，表面红棕色，长可达14厘米，根颈部有残留的丛生叶鞘，呈毛刷状。
单茎或2至数茎丛生；
细圆，有纵槽纹，自下部三分之一处二歧式分枝，小枝向外开展，光滑。
茎下部叶通常无柄，线形，长6-18厘米，宽8-10毫米，基部与顶端均狭窄，尖锐，质地较硬，乳绿色，叶脉3-5，边缘卷曲；
茎上部叶较短。
伞形花序多数，直径1.5-2厘米；
总苞通常缺乏或仅1片，钻形，长2-3毫米；
伞辐5-7，不等长，长1.5-3厘米；
小伞形花序直径约5毫米；
小总苞片5，线状披针形，顶端尖锐，3脉，比果柄长，长约2.5毫米；
花瓣黄色；
花柄长约1毫米。
果椭圆形，长约2毫米，宽约1毫米，果棱显著，线形。
