堇色马先蒿，多年生草本，干时不甚变黑，高一般8-10厘米，有时高达30厘米。
根多条，多少肉质而略略变粗作纺锤形，长5厘米；
根颈很粗，在较大的植株中径达2厘米，被有膜质鳞片及多年宿存的枯叶柄。
茎单一或从根颈丛杂发出，多达10条左右，幼时暗紫黑色，老时多少变浅而带稻草色，不分枝，下部有线条，上部有较深的沟稜，有成行之毛，下疏上密，有时节上毛尤密。
叶基生者常宿存，仅在很大的植株中丛密，一般不十分繁多，有长柄，柄长1-5厘米，纤细，基部多少变宽而为膜质，两边有狭翅，叶片披针状至线状长圆形，长2.4-44毫米，宽1.4-14毫米，羽状全裂，裂片6-9对，卵形，基部狭缩，端锐头，大者长达7毫米，宽4.5毫米，羽状深裂至2/3处，小裂片约3对，有具有刺尖的跳锐重锐见，茎生叶与基出叶相似而柄较短，每茎多仅有两轮，下部1轮有时一对生或3枚轮生，上方者4枚轮生。
花序在当年生低矮植株中多密而头状，仅长2厘米，在稍大的植株中长达6厘米，其下部的1-2枚花轮常疏距，最下一轮有时相隔2厘米；
苞片宽菱状卵形，基部膨大膜质，其片掌状3-5裂，裂片线状披针形如手指，有重锯齿；
萼长6-7毫米，花后强烈膨大，膜质，达9-10毫米，基部延下于长达3毫米之花梗而为翅，有5主5次之脉10条，在主脉之旁略有不明显之支脉作网状，筒部之口斜，后方高而前方低，在正前方开裂约达2/5，齿5枚，后方1枚三角形而较小，几全部膜质，其余4枚基部三角形，上部则为披针形而绿色，缘有不清晰之锯齿，后侧方两枚因处于萼管的最高处而显得很长，然实长仅2毫米左右，前侧方两枚，视如较低而实长3毫米；
花冠长约7毫米，紫红色，管长约11毫米，约在基部以上6毫米处以50°角向前上方膝屈，上段亦长6毫米，喉部仅稍稍扩大，盔长约6毫米左右，多少镰状弓曲，其基部不很扩大，其指向与花管下段同，额部圆钝或略方，有时有极狭而不明显的鸡冠状凸起一条，下端无齿与凸尖，下唇小，长仅4毫米，仅基部略有2-3条脉纹而裂片全无脉纹，或裂片上亦有少数几条，侧裂椭圆形，中裂较小而向前凸出，多少卵形或圆形；
雄蕊两对相并，花丝前方1对有微毛，柱头与花丝稍稍伸出。
蒴果披针状扁卵圆形而歪斜，端向下弓曲而有凸尖，长14毫米，宽4毫米；
种子长1.5毫米，宽0.7毫米，浅褐色，背弓曲而腹部直，有整齐而细致的网纹。