小头橐吾，多年生草本。
根肉质，多数，簇生。
茎直立，高达24厘米，常紫色，上部被褐色有节短柔毛，下部光滑，基部直径2-4毫米，被枯叶柄纤维包围。
丛生叶具柄，柄细而光滑，长达21.5厘米，基部具窄鞘，叶片肾形，长1.5-4.5厘米，宽4.5-9.5厘米，先端圆形或凹缺，边缘具整齐的尖齿，齿端具软骨质小尖头，基部弯缺窄，长为叶片的1/3，稀达1/2，两侧裂片圆形，近于互相覆盖，上面绿色，光滑，下面淡紫色，脉上稍有短毛，叶脉掌状，主脉3-5，网脉较明显；
茎生叶1-2，下部者常不发育，中部者具柄，柄长11-15厘米，基部具膨大的鞘，鞘长达3.5厘米，长宽近相等或稍窄，叶片肾形，较小。
头状花序1-4，盘状，排列成伞房状花序或单生；
苞片披针形与花序梗等长，小苞片钻形，3-4，较短；
花序梗叉状分枝，长达1厘米，被密的褐色有节短柔毛；
总苞宽钟形或近半球形，长约8毫米，宽至20毫米，总苞片15，黑褐色，椭圆形，宽2-3毫米，先端钝或急尖，有浅齿，背部光滑或有白色有节短柔毛，内层具膜质边缘。
小花黄色，多数，全部管状，长5-6毫米，管部长约2毫米，冠毛白色与花冠等长。
瘦果圆柱形，长约5毫米，光滑。
花果期7-8月。