光苞刺头菊，二年生草本，高30-60厘米。
根直伸，浅灰褐色。
茎直立，单生，自上部或有时自基部分枝，全部茎枝灰白色，被稠密的蛛丝毛。
基生叶披针形或宽披针形，边缘全缘或有稀疏的针刺；
中上部茎叶披针形，长2.5-3.5厘米，宽0.7-1.5厘米，边缘全缘或有稀疏或极稀疏的针刺或三角形小刺齿而刺顶有针刺。
全部茎叶质地薄，薄纸质，不分裂，边缘针刺长0.5-1毫米，两面同色，绿色或灰绿色，被稀疏蛛丝毛，有时下面的毛稠密，除基生叶以外，基部两侧沿茎下延成茎翼，翼宽4-6毫米，翼缘有针刺或三角形刺齿而齿顶有针刺，翼缘全部针刺长0.5-1.5毫米。
头状花序单生枝端，植株通常含9-12个头状花序。
总苞卵形或卵球形，不包括边缘针刺直径12-15毫米，无毛，绿色。
总苞片约12层，多数，100个以上，中外层三角状钻形或线状钻形，长5-10毫米，宽约1毫米，顶端有针刺状小尖头，小尖头长不足0.5毫米；
最内层苞片线形，长约12毫米，宽约1毫米，顶端硬膜质附片状扩大。
全部苞片下部或大部紧贴，上部或顶端向外开展。
托毛边缘糙毛状。
小花紫红色，花冠长1.2厘米，细管部长4-4.5毫米。
瘦果倒卵形，长3毫米，宽1.5毫米，浅灰褐色，有黑褐色的色斑，顶端圆形，有多数细脉纹，顶端不伸出刺尖，因而不能形成不完全发育的果缘。
花果期7月。
