翼萼龙胆，一年生草本，高35厘米。
茎暗紫色或黄绿色，直立、较粗壮，具分枝，近圆形，具4条明显的翅，节间长3-5厘米。
基生叶匙形，长达1.5厘米，先端钝，具1脉；
茎生叶无柄，心形、卵形或宽卵形，长（0.7）1.3-2.5厘米，宽0.6-1.8厘米，先端急尖，基部心形或圆形，边缘细齿状，密被短柔毛及粗糙乳突，叶脉3条，在下面明显突起，沿脉密被长柔毛或短柔毛，有时稀疏，叶柄宽扁、极短，长1-2毫米，两边及背面被柔毛，延伸至茎的条棱上。
花单生茎顶、无梗，基部有一对叶状苞叶；
花萼钟形，萼筒长1-1.2厘米，上部具宽翅，沿翅密生紫色及白色分节长柔毛和短柔毛，萼筒常有膜质透明的萼内膜，裂片披针形或卵状披针形，长5-9毫米，宽1-2毫米，先端渐尖，基部常渐狭，中脉突起成翅、下延至萼筒上，弯缺宽圆形；
花冠蓝色或蓝紫色，狭钟形，长3-4厘米，果时增长可达5厘米，冠筒长3-3.5厘米，裂片卵形，长8-11毫米，宽（3）4-5毫米，先端尖，褶偏斜半圆形，长1-2毫米，宽约3毫米，先端具不整齐齿裂；
雄蕊着生于冠筒下部，不整齐，花丝线形，长15-17毫米，顶端弯曲，花药矩圆形，长2.5-3毫米；
子房长椭圆形，两端渐狭，长10-15毫米，具长2-5毫米的短柄，花柱线形，长8-12毫米，柱头线形，2裂。
蒴果淡褐色，椭圆形，长2-2.5厘米，宽约0.5厘米，柄长（0.5）1-1.5厘米；
种子褐色，椭圆形或近圆形，呈三棱状，长约3毫米，宽约2毫米，沿棱具翅，表面具增粗网纹。
花果期8-11月。
