红柴胡的茎单一或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。
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。
红柴胡的根部入药。
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。