长根金星蕨，植株高20-30（-40）厘米。
根状茎极长，横走，粗1.5-2毫米，疏被棕色的卵形小鳞片，无毛或幼时密被淡棕色长毛。
叶远生或近生；
叶柄纤细，长4-10厘米。
粗约1毫米，禾秆色，光滑；
叶片长15-25（-30）厘米，中部宽3-4（-6）厘米，倒披针形，先端渐尖并羽裂，向基部逐渐变狭，二回羽状深裂；
羽片20-24（-30）对，互生，无柄，斜展或近平展，彼此接近，相距4-7毫米，下部7-9对渐次缩短成小耳形，基部一对长仅1-2毫米，中部羽片长1.5-3.5厘米，宽4-7毫米，披针形，先端短渐尖，基部稍变宽，对称，圆截形，羽裂达羽轴两侧的狭翅；
裂片10-14对，接近，斜展，长圆形，圆头，全缘。
叶脉两面可见，侧脉羽状分离，小脉单一，斜上，伸达叶边，每裂片3-4对，基部一对出自主脉基部。
叶草质，干后黄褐色，下面除有少数橙黄色的圆球形腺体外，沿羽轴和叶被较多的、灰白色、由3-7个细胞组成的细长毛，上面沿羽轴和叶脉被单细胞的短针毛。
孢子囊群小，每裂片2-3对，生于侧脉的近顶部，靠近叶边；
囊群盖圆肾形，小，棕色，厚膜质，无毛，宿存。
染色体2n=62。
