小野芝麻，一年生草本，根有时具块根。
茎高10-60厘米，四棱形，具槽，密被污黄色绒毛。
叶卵圆形，卵圆状长圆形至阔披针形，长1.5-4厘米，宽1.1-2.2厘米，先端钝至急尖，基部阔楔形，边缘为具圆齿状锯齿，草质，上面橄榄绿色，密被贴生的纤毛，下面较淡，被污黄色绒毛；
叶柄长5-15毫米。
轮伞花序2-4花；
苞片极小，线形，长约6毫米，早落。
花萼管状钟形，长约1.5厘米，直径约0.7厘米，外面密被绒毛，萼齿披针形，长4-6毫米，先端渐尖呈芒状。
花冠粉红色，长约2.1厘米，外面被白色长柔毛，尤以上唇为甚，冠筒内面下部有毛环，冠檐二唇形，上唇长1.1厘米，倒卵圆形，基部渐狭，下唇长约8毫米，宽约9毫米，3裂，中裂片较大，侧裂片与之相似，近圆形。
雄蕊花丝扁平，无毛，花药紫色，无毛。
花柱丝状，先端不相等的2浅裂。
花盘杯状。
子房无毛。
小坚果三棱状倒卵圆形，长约2.1毫米，直径0.9毫米，顶端截形。
花期3-5月，果期在6月以后。
