虎头蓟，多年生草本，高约25厘米。
根直伸。
茎直立，粗壮，不分枝，有稠密的叶，被稠密而膨，松的蛛丝状绒毛，基部被残留的叶柄。
基生叶全形长椭圆状倒披针形，长35-40厘米，宽10-14厘米，有叶柄，二回羽状全裂；
二回裂片披针形，通常紫红色，顶端渐尖成长针刺；
茎生叶与基生叶同形或长椭圆形，并等样分裂，但较小，无叶柄。
全部叶两面同色，灰白或灰绿色，被稠密的膨松的褐色或污白色的柔毛。
头状花序5-10个在茎顶集成复头状花序。
总苞直径2.2-4厘米。
总苞片3-4层，狭披针形，顶端渐尖成钻状长针刺，中外层外面被褐色的长柔毛。
小花紫色。
瘦果倒卵形，长5毫米，宽3毫米，浅黑色，有横皱纹，顶端果缘有5-6个小齿，基底着生面，平。
冠毛多层，外层细.，短，内层宽扁，长，长达1.3厘米；
全部冠毛刚毛短羽毛状，基部不连合成环，分散脱落，褐色。
花果期8月。