菊三七，高大多年生草本，高60-150厘米，或更高。
根粗大成块状，直径3-4厘米，有多数纤维状根茎直立，中空，基部木质，直径达15毫米，有明显的沟棱，幼时被卷柔毛，后变无毛，多分枝，小枝斜升。
基部叶在花期常枯萎。
基部和下部叶较小，椭圆形，不分裂至大头羽状，顶裂片大，中部叶大，具长或短柄，叶柄基部有圆形，具齿或羽状裂的叶耳，多少抱茎；
叶片椭圆形或长圆状椭圆形，长10-30厘米，宽8-15厘米，羽状深裂，顶裂片大，倒卵形，长圆形至长圆状披针形，侧生裂片（2）3-6对，椭圆形，长圆形至长圆状线形，长1.5-5厘米，宽0.5-2（2.5）厘米，顶端尖或渐尖，边缘有大小不等的粗齿或锐锯齿、缺刻，稀全缘。
上面绿色，下面绿色或变紫色，两面被贴生短毛或近无毛。
上部叶较小，羽状分裂，渐变成苞叶。
头状花序多数，直径1.5-1.8厘米，花茎枝端排成伞房状圆锥花序；
每一花序枝有3-8个头状花序；
花序梗细，长1-3（-6）厘米，被短柔毛，有1-3线形的苞片；
总苞狭钟状或钟状，长10-15毫米，宽8-15毫米，基部有9-11线形小苞片；
总苞片1层，13个，线状披针形，长10-15毫米，宽1-1.5毫米，顶端渐尖，边缘干膜质，背面无毛或被疏毛。
小花50-100个，花冠黄色或橙黄色，长13-15毫米，管部细，长10-12毫米上部扩大，裂片卵形，顶端尖；
花药基部钝；
花柱分枝有钻形附器，被乳头状毛。
瘦果圆柱形，棕褐色，长4-5毫米，具10肋，肋间被微毛。
冠毛丰富，白色，绢毛状，易脱落。
花果期8-10月。
