毛萼凤仙花，一年生矮小草本，高15-25厘米。
茎肉质，直立或基部斜升，不分枝，上部被疏或较密黄褐色柔毛，下部长裸露，具多数纤维状根。
叶互生，常密集于茎上部，具柄，叶片狭披针形或倒披针形，长3.5-10厘米，宽1-2厘米，顶端渐尖或短尾状针，基部狭楔形，边缘具圆齿状锯齿，齿端具弯小尖头，向基部边缘有2-3对刚毛状腺体，侧脉7-9对，上面深绿色，被贴生短糙毛，下面淡绿色，被黄褐色柔毛或沿脉被短毛；
叶柄长1-2.5厘米，被疏或较密的黄褐色柔毛。
总花梗单生于上部叶腋，明显短于叶，长2.5-3.5厘米，被疏短柔毛，中部或中上部具苞片；
苞片线形或线状披针形，被缘毛。
花单生，较大，长4-4.5厘米，黄色，侧生萼片2，卵形或长圆状卵形，长10-12毫米，宽6毫米，顶端短尖，具5脉，背面及边缘具多细胞长毛；
旗瓣兜状，圆形，直径12毫米，顶端微凹，中肋背面具明显龙骨状突起，先端具小尖，被疏多细胞柔毛；
翼瓣具短柄或近无柄，长达22毫米，宽10-12毫米，2裂，基部裂片近圆形，上部裂片宽斧形，背部具半月形反折的小耳；
唇瓣宽漏斗状，长2厘米，被疏短柔毛，口部斜上，宽20毫米，先端尖，基部渐狭成长25毫米内弯的距。
花丝线形，长5-6毫米，上端扩大；
花药卵圆形，顶端钝。
子房纺锤状，长4-5毫米，具短喙尖。
未成熟的蒴果线状圆柱形。
花期7-9月。
