心叶獐牙菜，一年生草本，高30-60厘米。
根黄褐色。
茎直立，四棱形，棱上有窄翅，下部常带紫色，从下部或中部起有分枝，基部直径1.5-2毫米。
基生叶在花期枯萎；
茎生叶无柄，卵状心形，长8-23毫米，宽5-12毫米，先端急尖，边缘粗糙，基部心形，半抱茎，具3-5脉，在背面明显突起。
圆锥状复聚伞花序紧缩，长13-40厘米，多花；
花梗细，长3-10毫米，具条棱；
花5数，直径1-1.5厘米；
花萼长为花冠的1/2-2/3，裂片卵状披针形至披针形，略不等大，长5.5-7毫米，先端急尖，边缘常外反，略粗糙，背面具3脉，中脉突起；
花冠淡紫色，具深色脉纹，裂片窄椭圆形或椭圆状披针形，长8-9毫米，先端急尖，基部有1个大的圆形或菱形的腺斑；
花丝线形，长约5毫米，花药矩圆形，长约1毫米；
子房卵状披针形，花柱短，圆柱形，柱头小，2裂。
染色体2n = 26。
花期9-10月。
