小花灯芯草，多年生草本，高（10-）15-40（-60）厘米；
根状茎粗壮横走，黄色，具细密褐黄色的须根。
茎密丛生，直立，圆柱形，直径0.8-1.5毫米，绿色，表面有纵条纹。
叶基生和茎生，短于茎；
低出叶少，鞘状，长1-3厘米，顶端有短突起，边缘膜质，黄褐色；
基生叶1-2枚；
叶鞘基部红褐色至褐色；
茎生叶1-2（-4）枚；
叶片扁圆筒形，长2.5-6（-10）厘米，宽0.8-1.4毫米，顶端渐尖呈钻状，具有明显的横隔，绿色；
叶鞘松弛抱茎，长0.8-3.5厘米，边缘膜质；
叶耳明显，较窄。
花序由5-30个头状花序组成，排列成顶生复聚伞花序，花序分枝常2-5个，具长短不等的花序梗，上端2-3回分枝，向两侧伸展；
头状花序半球形至近圆球形，直径6-8毫米，有5-10（-15）朵花；
叶状总苞片1枚，长1.5-5厘米，鞘部较宽，上部细线形，具横隔，绿色，通常短于花序；
苞片披针形或三角状披针形，长2.5-3毫米，锐尖，黄色，背部中央有1脉；
花被片披针形，等长，长2.5-3毫米，顶端尖，背面通常有3脉，具较宽的膜质边缘，幼时黄绿色，晚期变淡红褐色；
雄蕊6枚，长约为花被片的1/2；
花药长圆形，黄色，长0.7-1毫米；
花丝长0.7-0.9毫米；
花柱极短，圆柱形；
柱头3分叉，线形，较长。
蒴果三棱状长卵形，长3-3.5毫米，超出花被片，顶端具极短尖头，1室，成熟深褐色，光亮。
种子卵圆形，长 0.5-0.7毫米，一端具短尖，黄褐色，表面具纵条纹及细横纹。
花期6-7月，果期8-9月。
