紫萼凤仙花，一年生草本，高 (30) 60-100厘米，具少数支柱根。
全株无毛，茎直立，粗壮，绿色或有时带紫色，分枝。
叶互生，具柄，叶片近膜质，卵状长圆形，卵形或卵状披针形，长6-15厘米，宽3-4.5厘米，顶端渐尖或尾状渐尖，基部楔状狭成长2-5厘米的叶柄；
或上部的叶近无柄，基部圆形或心形，边缘具粗圆齿状锯齿，齿端凹且具小尖，齿间无刚毛，上面绿色，下面淡绿或有时紫色，侧脉7-8 (9) 对，两面无毛。
总花梗着生于茎枝顶端，长0.5-2厘米，纤细，具1-2，稀3花；
花梗短，长5-10毫米，中部或中上部具苞片；
苞片卵形或卵状披针形，长3-4毫米，宽约2毫米，渐尖，宿存。
花大，长3-4厘米，通常两色。
侧生萼片2，宽圆形，膜质，宽13-15毫米，在干时泥褐色至紫红色，全部或具紫色斑点，有光泽，背面中肋不增厚，具多数脉。
旗瓣圆形，宽达15毫米，紫色或黄色，顶端2浅裂，在凹入处具小尖，背面中肋增厚，具宽鸡冠状突起，有色，全缘或2裂；
翼瓣无柄，长2.5-3厘米，2裂，基部裂片圆形，顶端具细丝，上部裂片略长，长斧形，具细丝，背部具伸长而反折的小耳；
唇瓣深囊状，长2.5-3厘米，基部圆形，急狭成粗而内弯2裂的短距，口部近平展或稍斜上，先端急尖。
花丝短宽；
花药钝。
子房纺锤状，直立，渐尖。
蒴果线形，长2.5-4厘米，顶端急尖。
种子多数，长圆形，长2-3毫米。
花期8-9月，果期10月。
