翼茎刺头菊，二年生草本，高50-90厘米。
主根直伸，直径1厘米。
茎直立，圆锥状或伞房状分枝。
基生叶与下部茎叶全形披针形或长椭圆形，长12厘米，宽4厘米，二回羽状全裂或几全裂。
一回侧裂片全形长椭圆形或狭披针形；
二回侧裂片长卵形或长三角形，顶端有针刺，针刺长1-1.5毫米，边缘全缘，无针刺。
中部茎叶与基生叶及下部茎叶同形，羽状深裂。
全部叶质地薄，薄纸质，两面有稀疏蛛丝毛，除基生叶外，基部沿两侧下延成茎翼，翼宽3-5毫米，边缘刺齿。
头状花序多数，在茎枝顶端排成伞房花序或圆锥花序。
总苞长卵形，不包括边缘针刺直径6-9毫米，被稀疏的蛛丝毛。
总苞片约9层，中外层披针形或长三角形，宽约I毫米，包括顶端针刺长4-7毫米，顶端渐尖成针刺，针刺长1.5-3毫米；
内层披针状长椭圆形至倒披针形，宽1-1.5毫米，包括顶端针刺长8-10毫米，顶端渐尖成长达3毫米的针刺，外面被短糙毛，边缘有短缘毛；
最内层长达9毫米，宽0.5毫米，宽线形。
全部苞片覆瓦状排列，下部或大部紧贴，上部或顶端开展，但不作弧形反曲，或作弧行反曲。
托毛平滑，边缘无糙毛亦无锯齿。
小花淡黄色，花冠长8毫米。
瘦果不成熟。
花期6月。
