粗毛淫羊藿,多年生草本,植株高30-50厘米。
根状茎有时横走,直径2-5毫米,多须根。
一回三出复叶基生和茎生,小叶3枚,薄革质,狭卵形或披针形,长3-18厘米,宽1.5-7厘米,先端长渐尖,基部心形,顶生小叶基部裂片圆形,近相等,侧生小叶基部裂片极度偏斜,上面深绿色,无毛,背面灰绿色或灰白色,密被粗短伏毛,后变稀疏,基出脉7条,明显隆起,网脉显著,叶缘具细密刺齿;
花茎具2枚对生叶,有时3枚轮生。
圆锥花序长12-25厘米,具10-50朵花,无总梗,序轴被腺毛;
花梗长1-4厘米,密被腺毛;
花色变异大,黄色、白色、紫红色或淡青色;
萼片2轮,外萼片4枚,外面1对卵状长圆形,长约3毫米,宽约2毫米,内面1对阔倒卵形,长约4.5毫米,宽约4毫米,内萼片4枚,卵状椭圆形,先端急尖,长8-12毫米,宽3-7毫米;
花瓣远较内轮萼片长,呈角状距,向外弯曲,基部无瓣片,长1.5-2.5厘米;
雄蕊长3-4毫米,花药长2.5毫米,瓣裂,外卷;
子房圆柱形,顶端具长花柱。
蒴果长约2厘米,宿存花柱长缘状;
种子多数。
花期4-5月,果期5-7月。