天山鹤虱，二年生草本。
茎通常单生，直立，高40-60厘米，中部以上多分枝，分枝细弱而开展，密被灰白色糙伏毛。
基生叶莲座状，披针形至匙形，长5-8厘米，果期枯萎；
茎生叶披针形或线状披针形，长3-6厘米，宽4-10毫米，扁平，先端略尖，两面散生具基盘的长硬毛，有时被较密的淡灰色柔毛。
花序在果期疏松而伸长，长10-15厘米，具单侧排列的果实；
苞片小，线形或披针形，通常比果实短；
花梗在果期细长，长3-5毫米，常弯垂，花萼5深裂至基部，裂片线形，长2-3毫米，先端尖，果期增大，长达4毫米，呈星状开展；
花冠淡蓝色，长约4毫米，筒部与花萼近等长，檐部直径5-6毫米，裂片倒卵形，平展，喉部附属物梯形，深蓝色，高约0.8毫米。
果实卵球形，长3-4毫米；
小坚果卵状，背面狭卵形，沿中线龙骨突起上有长短不齐的锚状刺，其他部分散生小而尖的疣状突起，边缘有2行锚状刺，内行刺长1.5-2.5毫米，基部略增宽但相互离生，外行刺极短，长0.4-0.6毫米，仅生小坚果侧面下方，小坚果腹面有细小的疣状突起；
花柱细，伸出小坚果约1毫米，但不超过小坚果上方之刺。
花果期7-8月。