千山蒿，半灌木状草本。
主根单一或数枚；
根茎粗，木质，有少数短营养枝。
茎少数或单生，直立，黄褐色，有纵纹，基部稍木质化，中部以上分枝，枝多，长可达25厘米；
茎、枝无毛。
叶初时被棕黄色或灰黄色绒毛，后渐脱落；
基生叶，茎下部叶宽卵形或倒卵形，长7-8厘米，宽5-7.5厘米，二至三回羽状全裂或深裂，第一回为全裂，每侧裂片4（-5）枚，裂片卵状匙形或宽卵形或为椭圆形，基部略狭，近楔形，下延，常与叶轴成直角开展，第二回为深裂，每侧有小裂片（1-）2枚，小裂片披针形、线形或线状披针形，长1-2厘米，宽2-4毫米，不分裂或基部小裂片具1-2枚小裂齿，先端锐尖，叶柄长1-3厘米，花期基生叶凋谢，脱落，留有被棕黄色绒毛的叶柄残基；
中部叶卵形或宽卵形，二回羽状全裂，每侧有裂片2-3（-4）枚，每裂片再3深裂或全裂，小裂片狭线形或狭线状披针形，长0.5-1.5厘米，宽1-1.5毫米，叶柄长0.5-1厘米，基部有半抱茎的假托叶；
上部叶与苞片叶羽状全裂或3全裂，无柄。
头状花序长卵形，多数，直径1-1.5毫米，具细梗及小苞叶，直立或斜展，在分枝上半部及分枝的小枝上排成总状或复总状花序，并在茎上组成大型、开展、具多级分枝的圆锥花序；
总苞片3层，外、中层总苞片卵形或长卵形，背面绿褐色，无毛，有褐黄色中肋，边膜质，先端向外反卷，内层总苞片长卵形或椭圆形，半膜质或近膜质，先端反卷；
花序托小，凸起；
雌花5-7朵，花冠狭圆锥状，檐部具2裂齿，花柱伸出花冠外，先端2叉；
两性花5-6朵，不孕育，花冠管状，雄蕊线形，先端附属物尖，长三角形，基部圆钝，花柱短，先端棒形，2裂，不叉开，退化子房不明显。
瘦果长卵形。
花果期8-10月。