刘氏大戟，多年生草本。
根细柱状，长6-15厘米，直径2-6毫米，黄褐色。
茎直立，中部上多分枝，高约15厘米，直径2-4毫米；
不育枝常自基部发出，高约10厘米。
叶互生，线形至倒卵状披针形，长2-6厘米，宽3-7毫米，先端尖或渐尖，基部渐狭或平截，无柄；
总苞叶4-5枚，卵状披针形。
长2-3厘米。
宽6-9毫米，先端尖或渐尖，基部平截或渐狭，无柄；
伞幅4-5枚。
卵圆形或近三角状卵形，长8-12厘米，宽8-10(12）毫米，先端钝或具短尖，基部平截或微凹。
花序单生于二歧分枝的顶端，基部无柄；
总苞杯状，高与直径均3毫米，边缘4裂，裂片半圆形，截形或微凹，内侧具少许柔毛；
腺体4，边缘齿状分裂（国产大戟属唯一的特征），褐色。
雄花数枚，伸出总苞之外；
雌花1枚，子房柄长3-4毫米；
子房光滑无毛；
花柱3，中部以下合生；
柱头2深裂。
蒴果不详。
花期5月。
