心叶大黄，中型草本，高50-80厘米，根较细长，内部橙黄色，杂有白色斑纹。
茎直立，中空，基部有时在花期以前具疏短毛，通常为暗紫红色。
基生叶1-3片，叶片宽心形或心形，长13-20厘米，宽12-19厘米，顶端渐尖或长渐尖，稀短钝，基部深心形，全缘，基出脉多为5条，两侧最下一条脉基部的外缘常裸露，叶上面暗绿色，光滑无毛，下面紫红色，具短毛；
叶柄约与叶片等长（幼株可比叶片长1倍），半圆柱状，光滑无毛或近叶片处具稀短毛，紫红色；
茎生叶1-3片，通常上部的1-2片叶腋有花序枝，叶片较小成宽卵形到心形，向上渐小柄亦渐短；
托叶鞘抱茎，长约2厘米，表面无毛或略粗糙，干后膜质。
圆锥花序自中部分枝，一般为二次分枝，排列稀疏，通常无毛，花近，10朵簇生，簇间较疏，紫红色；
花梗细，长约3毫米，关节在下部；
花被开展，直径约5毫米，花被片6, 外轮3片稍小，宽椭圆形，长约1.8毫米，宽约1.3毫米，内轮3片较大，圆形或宽卵圆形，长2-2.5毫米，具较清晰疏网脉；
雄蕊9, 不外露，花丝紫红色，长约2毫米，基部接连成环，花药黑紫色；
花盘略呈瓣状；
子房菱状椭圆形，花柱短，稍外倾，柱头大而扁，顶面不平滑。
果实长圆状卵形或宽卵圆形，长7-8毫米，宽6.5-7毫米，上端圆钝或略呈倒心形，基部浅心形，翅较窄，纵脉在翅的中部以外，鲜时紫红色，干后紫褐色。
种子卵形或窄卵形，下部宽2.5-3毫米，土棕色。
花期6-7月，果期8-9月。
