美花黄堇，无毛草本，高30-50厘米。
须根多数成簇，纺锤状肉质增粗，长1-2厘米，粗3-5毫米，先端具粗短柄，末端钝并骤然变狭成丝状，干时黑褐色。
茎单1，不分枝，上部具叶，下部裸露，基部线形。
基生叶未见；
茎生叶2-3枚，互生于茎上部，叶柄长1-2厘米，叶片一回奇数羽状全裂，全裂片2对，线状披针形，长2-3厘米，宽3-6毫米，全缘，稀下部1对2裂，具3条纵脉。
总状花序顶生，长4-8厘米，果时延长达10厘米，有12-20花，排列稀疏；
苞片狭卵形至披针形，全缘；
花梗粗壮，稍长于苞片。
萼片小，鳞片状，半圆形，边缘具细牙齿，早落；
花瓣黄色，上花瓣长2.2-3.5厘米，花瓣片舟状卵形，先端急尖，边缘呈不规则的波状，背部鸡冠状突起自先端开始，延伸至距末1/3处消失，最高处达3毫米，距圆筒形，向末端渐狭，占上花瓣长的2/3-3/5，平伸或向下弯曲，下花瓣长1.1-1.4厘米，上部舟状卵形，背部鸡冠状突起高约2毫米，中部缢缩，下部呈囊状，内花瓣提琴形，长1-1.2厘米，花瓣片倒卵形，两侧各具1侧生囊，基部平截，微缺刻，爪楔状线形，与花瓣片近等长；
雄蕊束长0.9-1厘米，花药极小，花丝披针形，蜜腺体贯穿距的1/2；
子房狭倒卵状椭圆形，长5-6毫米，花柱纤细，与子房近等长，柱头双卵形。
蒴果狭倒卵形，长1-1.2厘米，具数枚种子，排成2列。
种子近圆形，直径约1毫米，黑色，具光泽。
花果期6-8月。
