粗茎秦艽，多年生草本，高30-40厘米，全株光滑无毛，基部被枯存的纤维状叶鞘包裹。
须根多条，扭结或粘结成一个粗的根。
枝少数丛生，粗壮，斜升，黄绿色或带紫红色，近圆形。
莲座丛叶卵状椭圆形或狭椭圆形。
长12-20厘米，宽4-6.5厘米，先端钝或急尖，基部渐尖，边缘微祖糙，叶脉5-7条，在两面均明显，并在下面突起，叶柄宽，长5-8厘米，包被于枯存的纤维状叶鞘中；
茎生叶卵状椭圆形至卵状披针形，长6-16厘米，宽3-5厘米，先端钝至急尖，基部钝，边缘微粗糙，叶脉3-5条，在两面均明显，并在下面突起，叶柄宽，近无柄至长达3厘米，愈向茎上部叶愈大，柄愈短，至最上部叶密集呈苞叶状包被花序。
花多数，无花梗，在茎顶簇生呈头状，稀腋生作轮状；
花萼筒膜质，长4-6毫米，一侧开裂呈佛焰苞状，先端截形或圆形，萼齿1-5个，甚小，锥形，长0.5-1毫米；
花冠筒部黄白色，冠檐蓝紫色或深蓝色，内面有斑点，壶形，长2-2.2厘米，裂片卵状三角形，长2.5-3.5毫米，先端钝，全缘，褶偏斜，三角形，长1-1.5毫米，先端钝，边缘有不整齐细齿；
雄蕊着生于冠筒中部，整齐，花丝线状钻形，长7-8毫米，花药狭矩圆形。
长1.5-2.5毫米；
子房无柄，狭椭圆形，长8-10毫米，先端渐尖，花柱线形，连柱头长2-2.5毫米，柱头2裂，裂片矩圆形。
蒴果内藏，无柄，椭圆形，长18-20毫米；
种子红褐色，有光泽，矩圆形，长1.2-1.5毫米，表面具细网纹。
花果期6-10月。
