连翘叶黄芩，多年生草本；
根茎肥厚，粗达2厘米，顶端多头。
茎多数近直立或弧曲上升，高10-30厘米，四棱形，基部粗1.2-2毫米，沿棱角上疏被白色平展疏柔毛，其余部分几无毛，在节上被小髯毛，常带紫色，大多不分枝，有时有少数短分枝。
叶具短柄或近无柄，柄长1-2毫米，背凸，疏被白色疏柔毛；
叶片草质，大多数卵圆形，在茎上部者有时为长圆形，长2-3.4厘米，宽0.7-1.4厘米，顶端圆形或钝，稀微尖，基部大多圆形或宽楔形，但在茎上部者有时楔形，边缘全缘或偶有微波状，稀生少数不明显的浅齿，上面绿色，疏生疏柔毛，下面色较淡，常带紫色，有多数浅凹腺点，主要沿中脉及侧脉上被疏柔毛，边缘具缘毛．侧脉3-4对，与中脉在上面凹陷下面多少凸起而变白色，在叶缘内方消失。
花序总状，长6-15厘米；
花梗长2.5-3毫米，与序轴均疏被白色平展疏柔毛；
苞片下部者似叶，其余的远变小，卵形，顶端急尖，长7-15毫米，下面常呈紫色，全缘，被缘毛。
花萼开花时长约3毫米，绿紫色，有时紫色，外面被疏柔毛及黄色腺点，盾片高约1毫米，果时花萼长6毫米，盾片高3毫米。
花冠白、绿白至紫、紫蓝色，长2.5-2.8厘米，外面疏被短柔毛，内面在膝曲处及上唇片被短柔毛；
冠筒长1.8-2.1厘米，基部膝曲，直径约2毫米，渐向喉部增大，至喉部径达6毫米；
冠檐2唇形，上唇盔状，内凹，先端微缺，下唇中裂片三角状卵圆形，近基部最宽，宽达9毫米，先端微凹，2侧裂片与上唇片高度靠合，宽约2.5毫米。
雄蕊4，前对较长，具半药，退化半药不明显，后对较短，具全药，药室具髯毛；
花丝扁平，下半部被微柔毛。
花柱细长，先端锐尖，微裂。
花盘环状，肥厚，前方微隆起；
子房柄很短，基部具黄色腺体。
小坚果卵球形，长2毫米，宽1.5毫米，黑色，有基部隆起的乳突，腹面近基部有一细小果脐。
花期6-8月，果期8-9月。
