南山堇菜,多年生草本,无地上茎,花期较矮小,高4-20厘米,果期高可达30余厘米。
根状茎直立,较短粗,长3-10毫米,被残存的托叶所包围,下部有3-6条较粗的淡黄色或白色的根。
基生叶2-6枚,具长柄;
叶片3全裂,裂片具明显的短柄,侧裂片2深裂,中央裂片2-3深裂,最终裂片的形状和大小变异幅度较大,卵状披针形、披针形、长圆形、线状披针形,边缘具不整齐的缺刻状齿或浅裂,有时深裂,先端钝或尖,两面无毛或上面和下面沿叶脉有短柔毛;
叶柄在花期长3-9厘米,通常绿色,有时稍带淡紫色,无毛,有光泽,果期伸长,长可达20余厘米;
托叶膜质,1/2以上与叶柄合生,宽披针形,先端渐尖,边缘具稀疏细齿和缘毛或全缘。
花较大,花径2-2.5厘米,白色、乳白色或淡紫色,有香味;
花梗通常呈淡紫色,无毛,有光泽,花期与叶等长或高出于叶,中部以下有2枚小苞片;
小苞片线形或线状披针形,具极稀疏而细的小齿;
萼片长圆状卵形或狭卵形,长10-14毫米,基部附属物发达,长4.5-6毫米,末端具不整齐的缺刻或浅裂,无毛,具3脉和膜质缘;
花瓣宽倒卵形,上方花瓣长13-15毫米,宽约9毫米,侧方花瓣长约15毫米,宽约7毫米,里面基部有细须毛,下方花瓣有紫色条纹,连距长16-20毫米;
距长而粗,长5-7毫米,直或稍下弯;
花药长2.5-3毫米,下方雄蕊之距较细,长约5毫米,粗约1.5毫米;
子房无毛,长约2毫米,花柱长约3毫米,基部稍膝曲,柱头两侧及后方有稍肥厚的缘边,中央部分微隆起,前方具明显的短喙,喙端具圆形柱头孔。
蒴果大,长椭圆状,长1-1.6厘米,无毛,先端尖。
种子多数,卵状,长约2.2毫米,直径约1.5毫米。
花果期4-9月。
2n=24。