红纹马先蒿，多年生草本，高达1米，直立，干时不变黑；
根粗壮，有分枝。
茎单出，或在下部分枝，老时木质化，壮实，密被短卷毛，老时近于无毛。
叶互生，基生者成丛，至开花时常已枯败，茎叶很多，渐上渐小，至花序中变为苞片，叶片均为披针形，长达10厘米，宽3-4厘米，羽状深裂至全裂，中肋两旁常有翅，裂片平展，线形，边缘有浅锯齿，齿有胼胝，叶柄在基叶中与叶片等长或稍短，长达8-10厘米，茎生叶柄较短。
花序穗状，伸长，稠密，偶然下部的花疏远，或在结果时稍疏，长6-22厘米，轴被密毛；
苞片三角形，或披针形，下部者多少叶状而有齿，上部者全缘，短于花，无毛或被卷曲缘毛；
萼钟形，长10-13毫米，薄革质，被疏毛，齿5枚，不相等，后方一枚较短，三角形，侧生者两两结合成端有2裂的大齿，缘有卷曲之毛；
花冠黄色，具绛红色的脉纹，长25-33毫米，管在喉部以下向右扭旋，使花冠稍稍偏向右方，其长红等于盔，盔强大，向端作镰形弯曲，端部下缘具2齿，下唇不很张开，稍短于盔，3浅裂，侧裂斜肾脏形，中裂宽过于长，迭置于侧裂片之下；
花丝有一对被毛。
蒴果卵圆形，两室相等，稍稍扁平，有短凸尖，长9-16毫米，宽3-6毫米，约含种子16颗；
种子极小，近扁平，长圆形，或卵圆形，黑色。
花期6-7月；
果期7-8月。
