异心紫堇，多年生草本，高25-40厘米。
根干时黑褐色，粗0.5-1.5毫米；
根茎短，具残枯的叶柄基。
茎数条，直立，不分枝或具少数分枝。
基生叶数枚，叶柄长15-20厘米，基部扩大成鞘，叶片三回三出分裂，第一回全裂片具柄，中裂片柄较长，达2.5厘米，第二回全裂片具短柄或无柄，3-5深裂或浅裂，小裂片倒披针状长圆形，先端圆或钝，具黑褐色的短尖，背面稍具白粉，纵脉极细；
茎生叶少数，与基生叶同形，但向上叶片渐小，裂片逐减，叶柄较短至近无柄。
总状花序顶生，多花，密集；
苞片最下部者同上部茎生叶，中部者3深裂或浅裂，上部者狭倒披针形，全缘；
花梗长于苞片。
萼片鳞片状，长圆形或披针形，具疏齿；
花瓣红色带紫色，上花瓣长2.2-2.5厘米，花瓣片舟状卵形，先端尖，近先端边缘有细齿，背部具极狭的鸡冠状突起，距圆筒形，平伸或稍下弯，略长于花瓣片，下花瓣长1.3-1.5厘米，花瓣片舟状近圆形，先端圆，具尖头，上部边缘具不规则的细齿，下部舟状条形，基部具小囊，内花瓣提琴形，长1-1.2厘米，花瓣片倒卵状长圆形，先端具钝尖头，基部两侧耳垂，侧面具1囊，爪狭楔形，稍长于花瓣片；
雄蕊束长0.9-1.1厘米，花丝下部披针形，上部线形，花药小，蜜腺体贯穿距的1/2；
子房狭椭圆形，长3-4毫米，具2列胚珠，花柱线形，比子房长，先端弯曲，柱头近四方形，具6个乳突。
果未见。
花期8月前后。