毛蕊老鹳草，多年生草本，高30-80厘米。
根茎短粗，直生或斜生，上部围残存基生托叶，下部具束生纤维状肥厚块根或肉质细长块根。
茎直立，单一，假二叉状分枝或不分枝，被开展的长糙毛和腺毛或下部无明显腺毛。
叶基生和茎上互生；
托叶三角状披针形，长8-12毫米，宽3-4毫米，外被疏糙毛；
基生叶和茎下部叶具长柄，柄长为叶片的2-3倍，密被糙毛，向上叶柄渐短；
叶片五角状肾圆形，长5-8厘米，宽8-15厘米，掌状5裂达叶片中部或稍过之，裂片菱状卵形或楔状倒卵形，下部全缘，上部边缘具不规则牙齿状缺刻，齿端急尖，具不明显短尖头，表面被疏糙伏毛，背面主要沿脉被糙毛。
花序通常为伞形聚伞花序，顶生或有时腋生，长于叶，被开展的糙毛和腺毛，总花梗具2-4花；
苞片钻状，长2-3毫米，宽近1毫米；
花梗与总花梗相似，长为花的1.5-2倍，稍下弯，果期劲直；
萼片长卵形或椭圆状卵形，长8-10毫米，宽3-4毫米，先端具短尖头，外被糙毛和开展腺毛；
花瓣淡紫红色，宽倒卵形或近圆形，经常向上反折，长10-14毫米，宽8-10毫米，具深紫色脉纹，先端呈浅波状，基部具短爪和白色糙毛；
雄蕊长为萼片的1.5倍，花丝淡紫色，下部扩展和边缘被糙毛，花药紫红色，雌蕊稍短于雄蕊，被糙毛，花柱上部紫红色，花柱分枝长3-4毫米。
蒴果长约3厘米，被开展的短糙毛和腺毛。
种子肾圆形，灰褐色，长约2毫米，宽约1.5毫米。
花期6-7月，果期8-9月。
