泾源紫堇，粗壮草本，高25-40厘米。
须根数条，粗线形，具多数纤维状分枝；
根茎短，被少数残枯的叶基。
茎1-3，直立，不分枝，具叶。
基生叶数枚，叶柄长2-7厘米，基部扩大成鞘，叶片轮廓宽卵形，长1.5-5.5厘米，三回三出分裂，第一回全裂片具短柄，第二回全裂片具极短柄或无柄，第三回无柄，2-5深裂，小裂片先端急尖，表面绿色，背面灰绿色；
茎生叶约3枚，疏离互生，下部者叶柄长约6厘米，上部者不足1厘米，叶片轮廓宽卵状三角形，通常宽过于长，二回三出全裂，小裂片较基生叶者宽，其他与基生叶相同。
总状花序生于茎先端，长约10厘米，时果延长，总轴及花梗被淡色微柔毛，有12-18花，先密后疏；
苞片下部者掌状多裂，向上裂片渐减，至最上部者披针形具齿缺；
花梗较粗壮，明显长于苞片，有时最下部者短于苞片。
萼片鳞片状，近三角形具撕裂状边缘，或近圆形几全缘；
花瓣青紫色，上花瓣长3-3.3厘米，花瓣片先端长渐尖，边缘具1深凹，背部鸡冠状突起高约3毫米，超出花瓣片先端，至其中部消失，距圆锥状，长于花瓣片，自中部向下弧曲，下花瓣长1.4-1.6厘米，上部同上瓣片，中部缢缩，下部呈浅囊状，内花瓣长1.2-1.3厘米，花瓣片倒卵状长圆形，具1侧生囊，基部1钩状耳，爪狭楔形，略长于花瓣片；
雄蕊束长1-1.1厘米，花药小，花丝椭圆状披针形，蜜腺体贯穿距的2/5；
子房椭圆形，长0.7-0.9厘米，胚珠多数，花柱长0.3-0.4厘米，柱头双卵形，具10个乳突。
蒴果椭圆形或狭倒卵状椭圆形，长1.3-1.5厘米，成熟时在果梗先端反折，有多数种子。
种子近圆形，直径1-1.5毫米，黑色，具光泽。
花果期6月前后。
