西北蒿，半灌木状草本。
主根木质，垂直：根状茎稍粗大，木质，直立或倾斜，直径可达1-2厘米，常有营养枝。
茎少数或单生，高30-60（-100）厘米，下部木质，上部草质，具细纵纹；
多分枝，枝长15-25厘米；
茎上部及分枝密被灰白色柔毛或短柔毛，下部初时被毛，后脱落，褐色。
叶纸质，上面疏被灰白色微柔毛，背面密背灰绿色柔毛，基生叶多，密集，基生叶与茎下部叶卵形或宽卵形，长2-5厘米，宽1.5-3厘米，二至三回羽状全裂，具短柄；
中部叶二回羽状全裂，每侧有裂片3-4枚，裂片斜向叶先端，小裂片细小，椭圆形或短线形，长3-5毫米，宽0.5-1毫米；
上部叶与苞片叶羽状全裂或不分裂、而为狭线形或狭线状披针形。
头状花序多数，近球形，直径2.5-3（-3.5）毫米，具短梗或近无梗，有小苞叶，下垂，在分枝或小枝上排成穗状花序，而在茎上组成狭窄或中等开展的圆锥花序；
总苞片3-4层，外层、中层总苞片卵形或长卵形，背面被灰白色或灰绿色短柔毛，具绿色中肋，边膜质，内层总苞片长卵形或倒卵状长圆形，半膜质，背面毛少或近无毛；
雌花8-12朵，花冠狭管状或狭圆锥状，花柱伸出花冠外，先端2叉，叉端尖；
两性花30-40朵，花冠管状，檐部外面无毛或微被细短柔毛，背面具腺点，花药线形，先端附属物尖，长三角形，基部有小尖头，花柱近与花冠等长，2叉，花后外弯，叉端截形，具睫毛。
瘦果倒卵形。
花果期7-10月。
