葵花大蓟，多年生铺散草本。
主根粗壮，直伸，生多数须根。
茎基粗厚，无主茎，顶生多数或少数头状花序，外围以多数密集排列的莲座状叶丛。
全部叶基生，莲座状，长椭圆形、椭圆状披针形或倒披针形，羽状浅裂、半裂、深裂至几全裂，长8-21厘米，宽2-6厘米，有长1.5-4厘米的叶柄，两面同色，绿色，下面色淡，沿脉有多细胞长节毛；
侧裂片7-11对，中部侧裂片较大，向上向下的侧裂片渐小，有时基部侧裂片为针刺状，除基部侧裂片为针刺状的以外，全部侧片卵状披针形、偏斜卵状披针形、半椭圆形或宽三角形，边缘有针刺或大小不等的三角形刺齿而齿顶有针刺一，全部针刺长2-5毫米。
花序梗上的叶小，苞叶状，边缘针刺或浅刺齿裂。
头状花序多数或少数集生于茎基顶端的莲座状叶丛中，花序梗极短（长5-8毫米）或几无花序梗。
总苞宽钟状，无毛。
总苞片3-5层，镊合状排列，或至少不呈明显的覆瓦状排列，近等长，中外层长三角状披针形或钻状披针形，包括顶端针刺长1.8-2.3厘米，不包括边缘针刺宽1-2毫米；
内层及最内层披针形，长达2.5厘米，顶端渐尖成长达5毫米的针刺或膜质渐尖而无针刺，全部苞片边缘有针刺，针刺斜升或贴伏，长2-3毫米，或最内层边缘有刺痕而不形成明显的针刺。
小花紫红色，花冠长2.1厘米，檐部长8毫米，不等5浅裂，细管部长1.3厘米。
瘦果浅黑色，长椭圆状倒圆锥形，稍压扁，长5毫米，宽2毫米，顶端截形。
冠毛白色或污白色或稍带浅褐色；
冠毛刚毛多层，基部连合成环，整体脱落，向顶端渐细，长羽毛状，长达2厘米。
花果期7-9月。
