深裂叶黄芩，多年生半灌木；
根茎木质，粗可达1.5厘米，斜行或直伸，多弯拐。
茎多数，高6-22厘米，上升或近于平卧，曲折，钝四棱形，粗约1.5毫米，疏被短而细的绒毛，常呈紫色。
叶片轮廓卵圆形或椭圆形，长（0.6）1.2-2.2厘米，宽（0.4）0.8-1.5（2.2）厘米，先端钝，基部近截形，边缘羽状深裂，每侧具4-7个指状长2-6（8）毫米宽约1毫米的深裂片，下部裂片大都平展或向上弯曲，上部者斜向上，上面淡绿色或灰绿色，疏被细绒毛，下面灰白色，密被细绒毛，侧脉与中脉在上面明显凹陷，在下面不明显或微突出；
叶柄长（1.5）5-10（14）毫米，背腹扁平，具狭翅，被绒毛。
花序总状，长2.5-5厘米，果时长达7厘米；
苞片近膜质，宽卵圆形，长（8）12-15毫米，宽6-10毫米，先端急尖或渐尖，具明显中脉，侧脉多少明显，疏被或稍密被长柔毛，间杂有具柄短腺毛或不杂有腺毛，上部常带紫色；
花梗扁平，长约5毫米，被长柔毛。
花萼开花时长2毫米，盾片高1.5毫米，均被长柔毛，杂有具柄腺毛，果时花萼长4毫米，盾片高约4毫米。
花冠长约2.5-3.3厘米，黄色，或在上唇及下唇侧裂片处带紫，外被疏柔毛及具柄短腺毛；
冠筒基部微囊大，宽约1.5毫米，中部以上渐宽，至喉部宽达7毫米；
冠檐2唇形，上唇盔状，先端微缺，下唇中裂片宽卵圆形，先端微缺，2侧裂片短小，卵圆形。
雄蕊4，前对较长，具能育半药，后对较短，具全药，药室裂口具白色髯毛；
花丝丝状，扁平，近无毛。
花柱扁平，细长，先端锐尖，微裂。
子房4裂，裂片等大。
花盘前方呈指状突起，后方延仲成长0.5毫米的子房柄。
小坚果三棱状卵圆形，长1.5毫米，宽1毫米，腹面近基部1/3处具黑色果脐，密被灰白色绒毛。
花期6-8月，花后见果。
