阿尔泰柴胡，多年生草本。
根部增粗，木质化，土黄色。
根劲分枝，数茎，直立，高40-80厘米，表面有粗槽纹，在茎上部三分之一以上分枝。
叶近革质，表面黄绿色，背面绿白色；
基生叶披针形，顶端短渐尖或圆钝，有硬实尖头，中部以下收缩成长叶柄，连同叶柄长10-20厘米，叶片宽1-2厘米，5-7脉；
茎中部叶披针形，有时呈镰刀状弯曲，顶端急尖，有硬尖头，基部楔形，5-7脉，最外侧的脉贴近边缘，叶柄较短，以至无柄，叶片长4-17厘米，宽7-15毫米；
上部的叶很小，椭圆形，顶端渐尖，基部广楔形，5-9脉，质硬挺。
复伞形花序多数，花序直径3-7厘米；
中央花序伞辐10-20，侧生花序伞辐6-8，不等长，长5-35毫米，较粗；
总苞片4-6，很少8片，不等大，质硬挺，往往向下反折，长4-11毫米，宽0.5-3毫米，顶端渐尖，基部广楔形，3-5脉，向叶背凸出；
小伞形花序直径7-10毫米；
小总苞片5，质硬挺，黄绿色，卵状披针形，长3-4毫米，宽1-1.5毫米，顶端渐尖，基部广楔形，3脉，向背面突出，与小伞形花序近等长或略短；
小伞形花序有花18-22；
花柄长1-1.5毫米，花直径1-1.5毫米；
花瓣黄色，顶端反折处呈圆形，小舌片小，方形，顶端2裂。
果实深棕褐色，圆柱形，长3.5-4毫米，宽1.5-2毫米，棱明显或呈翼状，棱槽中油管1，很少2或3，合生面2。
花期7-8月，果期8-9月。
