灰岩黄芩，多年生草本；
根茎匍匐，增粗，径达1.5厘米。
茎直立，高15-20（25）厘米，四棱形，具四槽，具条纹，下部粗约2毫米，密被平展白色具节疏柔毛。
叶草质，下部者变小，近圆形，长宽约1厘米，上部者较大，宽卵圆形，长1.6-2.5厘米，宽1.4-2.2厘米，先端钝或圆形，基部浅心脏形，边缘有圆齿状锯齿，上面绿色下面带紫色或紫堇色，上面全部下面沿中脉及侧脉上疏被具节疏柔毛，侧脉3-4对，与中脉上面凹陷下面突起；
叶柄长2.3毫米，腹凹背凸，密被具节疏柔毛。
花对生，排列成顶生长4.5-8厘米的总状花序；
花梗长约3毫米，与序轴密被平展具节疏柔毛；
苞片狭卵圆形至卵圆形，向上渐小，全缘，具短柄，被疏柔毛。
花萼开花时长约3毫米，外密被疏柔毛，盾片高约1毫米。
花冠深蓝色，长3.2-3.5（3.7）厘米，外密被具腺小疏柔毛，内面无毛；
冠筒近基部前方囊状膨大呈膝曲状，中部宽约5毫米，向上渐宽，至喉部宽达7毫米；
冠檐2唇形，上唇盔状，内凹，先端微缺，下唇中裂片圆卵圆形，近基部宽达12毫米，两侧裂片卵圆形，宽约3毫米。
雄蕊4，二强；
花丝扁平，下部被小纤毛。
花盘肥大，环状；
子房柄极短。
子房褐色，光滑。
花柱细长。
成熟小坚果未见。
花期6月。
