天蓝绣球,多年生草本,茎直立,高60-100厘米,单一或上部分枝,粗壮,无毛或上部散生柔毛。
叶交互对生,有时3叶轮生,长圆形或卵状披针形,长7.5-12厘米,宽1.5-3.5厘米,顶端渐尖,基部渐狭成楔形,全缘,两面疏生短柔毛;
无叶柄或有短柄。
多花密集成顶生伞房状圆锥花序,花梗和花萼近等长;
花萼筒状,萼裂片钻状,比萼管短,被微柔毛或腺毛;
花冠高脚碟状,淡红、红、白、紫等色,花冠筒长达3厘米,有柔毛,裂片倒卵形,圆,全缘,比花冠管短,平展;
雄蕊与花柱和花冠等长或稍长。
蒴果卵形,稍长于萼管,3瓣裂,有多数种子。
种子卵球形,黑色或褐色,有粗糙皱纹。