辽东蒿，多年生草本。
主根稍明显，侧根多；
根状茎短，直径3-6毫米，具匍茎，常有营养枝。
茎少数，成丛或单生，高30-70厘米，紫红色或深褐色，具细纵棱，下部不分枝，上部具着生头状花序的短小分枝，枝长1-4厘米；
茎、枝初时被灰白色蛛丝状短绒毛，后渐稀疏或近无毛。
叶纸质，上面初时被灰白色蛛丝状短绒毛及稀疏的白色腺点，后脱落，近无毛，背面密被灰白色蛛丝状绵毛；
茎下部叶卵圆形或近圆形，长（1.5-）2-4（-6）厘米，宽1.5-4厘米，一至二回羽状深裂，稀全裂，每侧有裂片2-3（-4）枚，每裂片先端具2-3枚浅裂齿，叶柄长1-2厘米，花期下部叶凋谢或暂宿存；
中部叶宽卵形或卵圆形，长2-5厘米，宽2-4厘米，二回羽状分裂，第一回全裂，每侧裂片3枚，稀间有4枚，每裂片再羽状全裂或深裂，小裂片长椭圆形、椭圆状披针形，稀线状披针形，长（0.3-）0.5-1厘米，宽1.5-2.5毫米，先端钝尖，叶柄长1-2厘米，两侧常有短小的裂齿或裂片，基部具假托叶；
上部叶羽状全裂，每侧裂片2枚；
苞片叶3-5全裂。
头状花序长圆形或长卵圆形，直径2-2.5（-3）毫米，无梗，有小苞叶，在茎上端短的分枝上排成穗状花序，此花序初时密集，后渐疏离，在茎上常组成疏离、略开展或狭窄的圆锥花序；
总苞片3-4层，外层小，外层、中层总苞片卵形或长卵形，背面密被灰白色蛛丝状绵毛，边膜质，内层总苞片长卵形，背面被毛略少，边宽膜质；
雌花5-8朵，花冠狭管状，檐部具2裂齿，紫色，花柱长，伸出花冠外，先端2叉，叉端钝尖；
两性花8-20朵，花冠管状，檐部紫色，花药线形，先端附属物尖，长三角形，基部钝，花柱与花冠等长或稍长于花冠，先端2叉，叉端截形，具睫毛。
瘦果长圆形或倒卵状椭圆形。
花果期8-10月。
