红柴胡，多年生草本，高30-60厘米。
主根发达，圆锥形，支根稀少，深红棕色，表面略皱缩，上端有横环纹，下部有纵纹，质疏松而脆。
茎单一或2-3，基部密覆叶柄残余纤维，细圆，有细纵槽纹，茎上部有多回分枝，略呈之字形弯曲，并成圆锥状。
叶细线形，基生叶下部略收缩成叶柄，其他均无柄，叶长6-16厘米，宽2-7毫米，顶端长渐尖，基部稍变窄抱茎，质厚，稍硬挺，常对折或内卷，3-5脉，向叶背凸出，两脉间有隐约平行的细脉，叶缘白色，骨质，上部叶小，同形。
伞形花序自叶腋间抽出，花序多，直径1.2-4厘米，形成较疏松的圆锥花序；
伞辐 (3) 4-6 (8)，长1-2厘米，很细，弧形弯曲；
总苞片1-3，极细小，针形，长1-5毫米，宽0.5-1毫米，1-3脉，有时紧贴伞辐，常早落；
小伞形花序直径4-6毫米，小总苞片5，紧贴小伞，线状披针形，长2.5-4毫米，宽0.5-1毫米，细而尖锐，等于或略超过花时小伞形花序；
小伞形花序有花 (6) 9-11 (15)，花柄长1-1.5毫米；
花瓣黄色，舌片几与花瓣的对半等长，顶端2浅裂；
花柱基厚垫状，宽于子房，深黄色，柱头向两侧弯曲；
子房主棱明显，表面常有白霜。
果广椭圆形，长2.5毫米，宽2毫米，深褐色，棱浅褐色，粗钝凸出，油管每棱槽中5-6，合生面4-6。
花期7-8月，果期8-9月。
