垂头虎耳草,多年生草本,高5-36厘米。
茎不分枝,中下部仅于叶腋具黑褐色长柔毛,上部被黑褐色短腺毛。
基生叶具柄,叶片阔椭圆形、椭圆形、卵形至近长圆形,长1.5-4厘米,宽1-1.65厘米,先端钝或急尖,腹面通常无毛,有时疏生腺毛,背面无毛,边缘疏生褐色卷曲长腺毛(有的腺头掉落),叶柄长1.8-6厘米,边缘具卷曲长腺毛,基部扩大;
茎生叶,下部者具长柄,向上渐变无柄,叶片披针形至长圆形,长1.3-7.5厘米,宽0.3-2.2厘米,先端钝或急尖,两面近无毛,边缘具褐色长腺毛,叶柄长0.2-1.7厘米,边缘具褐色长腺毛。
聚伞花序总状,长2-12.5厘米,具2-14花;
花通常垂头,多偏向一侧;
花梗长5-6毫米,密被黑褐色腺毛;
萼片在花期直立,三角状卵形、卵形至披针形,长3.5-5.4毫米,宽1.4-3毫米,先端急尖或钝,腹面无毛,背面和边缘具黑褐色腺毛,3-6脉,主脉于先端不汇合;
花瓣黄色,近匙形至狭倒卵形,长7.4-9.6毫米,宽2.5-3毫米,3-5脉,无痂体;
雄蕊长4-7毫米,花丝钻形;
子房半下位,长2-4.8毫米,花柱长1.2-1.4毫米。
花果期7-10月。