羽叶鬼针草，一年生草本。
茎直立，高15-70厘米，略具4棱或近圆柱形，无毛或上部有稀疏粗短柔毛，基部直径2-7毫米。
茎中部叶具柄，柄长1.5-3厘米，具极狭的翅，基部边缘有稀疏缘毛，叶片长5-11厘米，三出复叶状分裂或羽状分裂，两面无毛，侧生裂片1-3对，疏离，通常条形至条状披针形，先端渐尖，边缘具稀疏内弯的粗锯齿，顶生裂片较大，狭披针形。
头状花序单生茎端及枝端，开花时直径约1厘米，高0.5厘米，果时直径达1.5-2厘米，高7-10毫米；
外层总苞片叶状，8-10枚，条状披针形，长1.5-3厘米，边缘具疏齿及缘毛，内层苞片膜质，披针形，果时长约6毫米，先端短渐尖，淡褐色，具黄色边缘。
托片条形，边缘透明，果时长约6毫米。
舌状花缺，盘花两性，长约2.5毫米，花冠管细窄，长约1毫米，冠檐壶状，4齿裂。
花药基部2裂，略钝，顶端有椭圆形附器。
瘦果扁，倒卵形至楔形，长3-4.5毫米，宽1.5-2毫米，边缘浅波状，具瘤状小突起或有时呈啮齿状，具倒刺毛，顶端芒刺2枚，长2.5-3毫米，有倒刺毛。
