天山猪毛菜，半灌木，高20-50厘米，多分枝；
老枝木质，灰褐色，有纵裂纹，小枝草质，下部乳白色，上部为绿色，平滑或密生小突起。
叶互生，叶片半圆柱状，长1-2.5厘米，宽1.5-2.5毫米，平滑或有小突起，微内弯，顶端钝或有小尖，稍膨大，基部扩展，微下延，扩展处的上部缢缩成柄状，叶片自缢缩处脱落。
花序穗状，再由数个穗状花序构成圆锥状花序；
苞片叶状；
小苞片宽三角形，背面肉质，稍隆起，边缘膜质，顶端尖；
花被片长卵形，顶端钝，果时变硬，自背面中下部生翅；
翅3个较大，半圆形，膜质，棕褐色，具多数细而明显的脉，2个较小，矩圆形，花被果时（包括翅）直径8-9毫米；
花被片在翅以上部分，聚集成钝的圆锥体；
花药附属物顶端钝；
柱头钻状，扁平，长为花柱的2-3倍；
花柱稍粗壮。
种子横生。
花期8-9月，果期9-10月。
