膜边獐牙菜，多年生草本，高15-35厘米。
茎直立，黄绿色，中空，近圆形，不分枝，基部直径2-3毫米，被黑褐色枯老叶柄。
基生叶3-4对，具长柄，叶片线状椭圆形或狭椭圆形，长3-8厘米，宽0.8-2.5厘米，先端钝圆，基部渐狭成柄，叶脉3-5条，细而明显，叶柄扁平，长3-7.5厘米；
茎中部光裸无叶，上部有1-2对极小的、呈苞叶状的叶，卵状椭圆形或线状椭圆形，长1.5-3.5厘米，宽0.4-1厘米，先端钝，基部无柄，离生，半抱茎，叶脉1-3条，在下面明显。
圆锥状复聚伞花序密集，常狭窄，有间断，多花，长8-15厘米；
花梗黄绿色，斜伸或直立，不整齐，长5-15毫米；
花5数，直径1.3-1.5厘米；
花萼长为花冠的2/3，裂片披针形，长8-10毫米，先端渐尖，具宽的明显的膜质边缘，背面有细的3脉；
花冠黄色，背面中部蓝色，裂片矩圆形或狭矩圆形，长10-12毫米，先端钝圆，啮蚀状，基部有2个腺窝，腺窝基部囊状，边缘具长3-4毫米的柔毛状流苏；
花丝线形，长8-9毫米，基部背面具流苏状短毛，花药蓝色，矩圆形，长2-2.5毫米；
子房无柄，狭卵形，长6-7毫米，花柱不明显，柱头小，2裂，裂片半圆形或矩圆形。
蒴果无柄，狭卵形，与宿存花冠等长；
种子褐色，矩圆形，长1.2-2毫米，表面具纵皱折。
花果期8-9月。
