三裂叶豚草,一年生粗壮草本,高50-120厘米,有时可达170厘米,有分枝,被短糙毛,有时近无毛。
叶对生,有时互生,具叶柄,下部叶3-5裂,上部叶3裂或有时不裂,裂片卵状披针形或披针形,顶端急尖或渐尖,边缘有锐锯齿,有三基出脉,粗糙,上面深绿色,背面灰绿色,两面被短糙伏毛。
叶柄长2-3.5厘米,被短糙毛,基部膨大,边缘有窄翅,被长缘毛。
雄头状花序多数,圆形,径约5毫米,有长2-3毫米的细花序梗,下垂,在枝端密集成总状花序。
总苞浅碟形,绿色;
总苞片结合,外面有3肋,边缘有圆齿,被疏短糙毛。
花托无托片,具白色长柔毛,每个头状花序有20-25不育的小花;
小花黄色,长1-2毫米,花冠钟形,上端5裂,外面有5紫色条纹。
花药离生,卵圆形;
花柱不分裂,顶端膨大成画笔状。
雌头状花序在雄头状花序下面上部的叶状苞叶的腋部聚作团伞状,具一个无被能育的雌花。
总苞倒卵形,长6-8毫米,宽4-5毫米,顶端具圆锥状短嘴,嘴部以下有5-7肋,每肋顶端有瘤或尖刺,无毛,花柱2深裂,丝状,上伸出总苞的嘴部之外。
瘦果倒卵形,无毛,藏于坚硬的总苞中。
花期8月,果期9-10月。