直茎黄堇，多年生灰绿色丛生草本，高30-60厘米，具主根和多头根茎。
根茎具鳞片和多数叶柄残基。
茎具棱，劲直，多少具白粉，不分枝或少分枝，疏具叶。
基生叶长10-15厘米，具长柄．叶片二回羽状全裂，一回羽片约4对，具短柄，二回羽片约3枚，宽卵圆形，约长1.2厘米，宽1-1.2厘米，质较厚而多少具白粉，三深裂，裂片卵圆形，近具短尖，有时羽片较小，二回三深裂，末回裂片狭披针形至狭卵圆形，约长3-6毫米，宽1-3毫米，质较薄，无白粉。
茎生叶与基生叶同形，具短柄至无柄。
总状花序密具多花，约长3-7厘米，宽2-4厘米。
苞片狭披针形，长6-8毫米，近白色。
花梗长4-5毫米，果期不伸长，下弯。
花黄色，背部带浅棕色。
萼片卵圆形，长2-4毫米，有时基部具流苏状齿。
外花瓣不宽展，具短尖，无鸡冠状突起，上花瓣长约1.6-1.8厘米；
距短囊状，约占花瓣全长的1/5；
蜜腺体粗短，长约1毫米。
下花瓣长约1.4厘米。
内花瓣长约1.2厘米，具鸡冠状突起。
雄蕊束披针形，具中肋。
柱头小，近圆形，具10乳突。
蒴果长圆形，约长1.5-2厘米，宽3-4毫米，下垂。
