头花龙胆，多年生草本，高10-30厘米。
须根略肉质。
主茎粗壮，发达，长达10厘米，平卧呈匍匐状，分枝多，较粗而长，斜升；
花枝多数，丛生，斜升，紫色或黄绿色，中空，近圆形，光滑或在上部密被紫红色乳突。
叶狭椭圆形、椭圆状披针形至最上部叶为倒披针形，先端渐尖或钝，基部渐狭，边缘微外卷，有乳突或光滑，叶脉1-3条，在两面均明显，并在下面突起；
莲座丛叶长3.5-10厘米，宽0.8-2.2厘米，叶柄膜质，长0.7-3厘米；
茎生叶多对，长3-7厘米，宽1.2-2.2厘米，叶柄长0.5-1.2厘米，愈向茎上部叶愈大，柄愈短。
花多数，簇生枝端呈头状，偶有腋生，被包被于最上部的苞叶状的叶丛中；
无花梗；
花萼倒锥形，长1.5-2厘米，萼筒膜质，全缘，不开裂，裂片绿色，不整齐，2个大，椭圆状匙形，长7-9毫米，3个小，线状披针形，长5.5-6.5毫米，先端渐尖或钝，基部狭缩成爪，边缘有乳突或光滑，中脉在背面明显，裂片间弯缺截形；
花冠蓝色或蓝紫色，冠檐具多数深蓝色斑点，漏斗形或筒状钟形，长2.5-3.5厘米，裂片卵形，长4-5毫米，先端具尾尖，全缘，褶偏斜，三角形，长1-1.5毫米，先端急尖，全缘；
雄蕊着生于冠筒下部，整齐，花丝线状钻形，长13-15，毫米，花药矩圆形，长2.5-3毫米；
子房线状椭圆形，长10-12毫米，两端渐狭，柄长7-10毫米，花柱线形，连柱头长2-3毫米，柱头2裂，裂片线形，外卷。
蒴果内藏或微外露，椭圆形，长1.2-1.5厘米，两端钝，柄长至1.7厘米；
种子黄褐色，有光泽，矩圆形或近圆形，长0.4-0.6毫米，表面具蜂窝状网隙。
花果期8-11月。
