小花月见草,直立二年生草本,具主根;
茎高30-150厘米,不分枝或分枝,疏被曲柔毛、长毛与腺毛,有时在下部仅被曲柔毛,在上部生具疱状基部的长毛。
基生叶狭倒披针形或狭椭圆形,鲜绿色,长10-25厘米,宽1-3.5厘米,先端锐尖,基部渐狭,边缘具浅齿,下部具浅波状齿,侧脉10-12对,白色或红色,两面疏被曲柔毛;
叶柄长5-10毫米;
茎生叶披针形至狭卵形或狭椭圆形,长5-16厘米,宽1-2.8厘米,先端锐尖或长锐尖,基部渐狭或楔形,边缘具浅齿,侧脉6-8对,两面疏被曲柔毛;
叶柄0-5毫米。
花序穗状,生茎枝顶部,有时分枝,直立或弯曲上升;
苞片狭卵形至披针形,长1.5-5厘米,宽0.5-1.5厘米,两面疏生曲柔毛、腺毛与长毛。
花蕾狭长圆状,长0.8-1.5厘米,径3-5毫米;
花管淡黄色,长2.5-4厘米,径约1毫米,近无毛,或具腺毛与长毛;
萼片绿色或黄绿色,开放时稍变红色,狭披针形,长0.8-1.7厘米,宽2.5-4毫米,彼此靠合,先端离生,长1-5毫米,开放时反折,毛被同花管上的;
花瓣黄色或淡黄色,先端微凹;
花丝长7-13毫米;
花药长3.5-6毫米,花粉约长7-13毫米;
花药长3.5-6毫米,花粉约50%发育;
子房锥状圆柱形,长1-1.3厘米,径1.5-2毫米,被曲柔毛,混生稀疏的长柔毛与腺毛;
花柱长2.5-5厘米,伸出花管部分长0.2-1厘米;
柱头低于或围以花药,裂片长2.5-6毫米。
花粉直接授在裂片上。
蒴果锥状圆柱形,长2-4厘米,径3.5-5毫米,顶端渐狭,绿色,干时变黑色,毛被同子房,但较稀疏,甚至渐变无毛。
种子褐色或黑色,棱形,长1-1.6毫米,径0.5-1毫米,具棱角,各面具不整齐洼点。
花期7-9月,果期10月。