祁连山黄芪，多年生草本，高20-30厘米。
茎多少短缩，具条棱，被极稀疏的白色或黑色柔毛。
羽状复叶有9-13片小叶，长4-7厘米；
叶柄长2-3厘米；
托叶离生，叶状，椭圆形，长5-13毫米，宽3-7毫米，具白色缘毛；
小叶卵圆形或长圆形，长1-2厘米，宽5-10毫米，先端钝或微凹，基部宽楔形或近圆形，两面无毛或仅具缘毛。
总状花序有10余朵花，稍紧密、长1-2厘米，花序轴花后伸长；
总花梗比叶长2-3倍；
苞片线形，长4-6毫米，下面散生白色长柔毛；
花梗长约2毫米，同花序轴密被黑色柔毛；
花萼钟状，长约5毫米，萼筒带黑紫色，无毛，萼齿披针形，长约2毫米，内面被黑色柔毛；
花冠黄色，干时呈黑褐色，旗瓣宽倒卵形，长10-11毫米，先端微凹，最宽处约8毫米，基部渐狭成瓣柄，翼瓣与旗瓣近等长，瓣片长圆形，长约4毫米，基部具短耳，瓣柄细，长约为瓣片的2倍，龙骨瓣与翼瓣近等长，瓣片半卵形，瓣柄较瓣片长近2倍；
子房狭卵形，密被白色和黑色柔毛，具柄。
荚果纺锤形，长约2厘米，散生黑色柔毛，果颈与萼筒近等长，1室，有种子7-8颗；
种子肾形，暗褐色，长约2毫米。
花期7月，果期8月。
