多裂千里光，多年生草本，根状茎未见。
茎单生，直立，高达150厘米，中空，被疏短柔毛，后变无毛，下部不分枝，上部多分枝成花序枝。
基生叶和下部茎叶在花期凋落，中部茎叶具柄，全形长圆状披针形，长10-15厘米，宽5-6厘米，羽状分裂，顶生裂片小，线状披针形，顶端渐尖，全缘或有不明显细齿；
侧生裂片10-13对，对生或近对生，狭长圆形或长圆状披针形，长2-3厘米，宽5-8毫米，开展，尖，具数个尖锯齿，纸质，上面深绿色，被短柔毛，下面淡绿色，沿脉被疏细柔毛；
上部叶下部同形，较小。
头状花序具舌状花序，极多数，排成顶生和上部腋生复伞房花序；
花序梗细，长5-12毫米，被短柔毛，具1-2丝状被短柔毛小苞片。
总苞圆柱形，长6-7毫米，宽2.5-3毫米，具外层苞片；
苞片5-6，丝状；
总苞片8-9，线形，长6-7毫米，宽0.8毫米，钝，上端被短柔毛，近革质，边缘狭干膜质，外面无毛。
舌状花5，管部长4毫米；
舌片橙黄色，长圆形，长7毫米，宽1-1.2毫米，顶端具3细齿，具4脉；
管状花10，花冠橙黄色，长8.5毫米，管部长3.5毫米，檐部漏斗状；
裂片长圆状披针形，长1毫米，尖，上端具乳头状毛。
花药长2.7毫米，基部具短钝耳；
附片卵状披针形；
花药颈部较长，向基部略膨大。
花柱分枝长1.5毫米，截形，顶端具乳头状毛。
瘦果圆柱形，长2.5毫米，无毛；
冠毛白色长7毫米。
花期9-11月。