粗根老鹳草，多年生草本，高20-60厘米。
根茎短粗，斜生，具簇生纺锤形块根。
茎多数，直立，具棱槽，假二叉状分枝，被疏短伏毛或下部近无毛，亦有时全茎被长柔毛或基部具腺毛，叶基生和茎上对生；
托叶披针形或卵形，长6-8毫米，宽2-3毫米，先端长渐尖，外被疏柔毛；
基生叶和茎下部叶具长柄，柄长为叶片的3-4倍，密被短伏毛，向上叶柄渐短，最上部叶几无柄；
叶片七角状肾圆形，长3-4厘米，宽5-6厘米，掌状7深裂近基部，裂片羽状深裂，小裂片披针状条形、全缘，表面被短伏毛，背面被疏柔毛，沿脉被毛较密或仅沿脉被毛。
花序腋生和顶生，长于叶，密被倒向短柔毛，总花梗具2花；
苞片披针形，长4-9毫米，宽约2毫米，先端长渐尖；
花梗与总梗相似，长约为花的2倍，花、果期下弯；
萼片卵状椭圆形，长5-7毫米，宽约3毫米，先端具短尖头，背面和边缘被长柔毛；
花瓣紫红色，倒长卵形，长约为萼片的1.5倍，先端圆形，基部楔形，密被白色柔毛；
雄蕊稍短于萼片，花丝棕色，下部扩展，被睫毛，花药棕色；
雌蕊密被短伏毛。
种子肾形，具密的微凹小点。
花期7-8月，果期8-9月。
