粗壮獐牙菜，多年生草本，高25-80厘米。
茎紫红色，有条棱，中空，直径6-13毫米。
基生叶匙状椭圆形，长约10厘米，宽约2.5厘米；
茎生叶对生，下部叶有柄，上部叶无柄，椭圆形，长7.5-12厘米，宽2-3厘米，先端钝至急尖，下部叶基部钝或渐狭，上部叶心形，边缘近平滑，叶脉5-7条。
聚伞花序腋生，密集或有间断，组成圆锥状花序；
花梗长3-50毫米；
花4数，有时俯垂，直径2-2.5厘米；
花萼裂片卵形或卵状椭圆形，长8-15毫米，宽5-7毫米，先端急尖，脉不明显；
花冠紫色，具蓝色纵脉纹，裂片长12-17毫米，宽8-11毫米，先端钝圆，基部具1个卵圆形、裸露的腺窝；
花丝线形，长6-7毫米，稍扩大，花药蓝色，矩圆形，长2.5-3毫米；
子房卵状椭圆形，长约5毫米，花柱短，长约2.5毫米，柱头极短。
蒴果亮褐色，长约17毫米，宽约6毫米；
种子扁平，盘状，直径约3.2毫米，平滑，周缘有翅。
花果期7-8月。
