深绿马先蒿，多年生低矮草本，高不达7厘米，干时变为黑色。
根伸长，圆柱形或稍稍中部变粗，长者达8厘米。
茎丛生，细弱，常倾卧铺散或弯曲上升，基部常有卵形膜质鳞片，有纵条纹，密生褐色长毛。
叶基生与茎生，基生者有长柄，柄长达23毫米，无毛；
叶片卵形至卵状椭圆形，长12毫米，竟8毫米，羽状全裂，裂片卵形，约4对，不规则羽状开裂，小裂片仅2对左右，有少数尖锐锯齿，但齿常反卷，茎叶对生或有时亚对生，仅1-2对，卵形或圆形，5裂或3裂，柄亦较短，长仅6毫米，两面均无毛，下面网脉明显。
花少数。
2-6枚，下方1对有时疏距；
萼无毛，管长4.5毫米，脉10条，5 粗5细，无网脉，齿5枚，后方1枚三角形有凸尖，长仅及其余的1/2，其余的二大二小，由三角形基部向中部狭缩，上部膨大有齿，多少反曲，长1.5毫米；
花冠解紫红色，喉部色浅，管长约12毫米，外面有相当密的长白毛。
下部伸直，上部向喉渐渐扩大，并在中上部向前膝屈，盔长6.5毫米，几伸直，前额突然斜下使额部高凸，前缘之端具有小齿1对。
下唇甚长于盔，长宽均约1厘米。
缘有微细啮痕状齿，无缘毛，裂片几相等，侧裂斜椭圆状卵形，中裂长圆状卵形，长达6毫米，很向前凸出；
雄蕊着生于花管基部，花丝仅前方1对有毛；
花柱不伸出或仅略伸出。
花期7月。