深紫茴芹，多年生草本，高30-40厘米，全体被淡黄色柔毛。
须根，棕褐色。
茎1-2，圆筒形，有细条纹，3-4个分枝。
基生叶有长柄，长5-15厘米；
叶片心形，长2.5-4.5厘米，宽2-4厘米，纸质，叶缘有圆钝齿；
茎中、下部叶与基生叶同形，叶柄稍短；
茎上部叶渐小，无柄，叶鞘长卵形，叶片3裂或近于羽状分裂，裂片披针形。
花序梗密被淡黄色柔毛；
总苞片1-3，线状披针形或线形，不等长，长0.5-1厘米，宽约1毫米，全缘或顶端偶为2裂；
伞辐8-12，长2-3厘米，密被淡黄色柔毛；
小总苞片4-5，线形，等于或长于小伞形花序；
小伞形花序有花10-15；
无萼齿；
花瓣卵形，深紫色，基部有爪，顶端渐尖，全缘，无内折小舌片，背面无毛；
花柱基圆锥形，花柱与花柱基近等长。
果实卵形，微被柔毛。
花果期7-9月。