头状龙胆，一年生草本，高4-15厘米。
茎直立，下部单一，完全裸露无叶，具翅状条棱，棱上具黄褐色疏柔毛，表皮易剥落，上部节间极短缩，密集着叶和丰富的小枝呈头状，稀1-3枝，包被于呈宽叶状的最外方的叶中。
叶密集，覆瓦状排列，外方的叶大，苞叶状，宽倒卵形至扇形或卵形，长8-15毫米，宽6.5-10毫米，先端圆形或截形，稀钝具外反的短小尖头，边缘软骨质，狭窄，平滑，两面光滑，叶脉3-5条，细，在下面明显，叶柄膜质，边缘具细睫毛，长1-2毫米，内方的叶小，苞片状，狭矩圆形，长6-8毫米，宽1.5-2毫米，先端钝，具短小尖头，边缘膜质，淡紫红色或白色，宽约0.7毫米，平滑或密生极细乳突，两面光滑，叶脉1-3条，细而明显，叶柄膜质，边缘光滑或具极细乳突，连合成长1-2毫米的筒。
花极多数，单生于小枝顶端；
近无花梗；
花萼筒形，长4.5-7毫米，萼筒膜质，裂片宽矩圆形或近披针形，长1.5-2毫米，先端钝圆，其短小尖头，边缘膜质，淡紫红色或白色，宽约0.7毫米，平滑或密生极细乳突，中脉在背面呈脊状突起，弯缺截形；
花冠淡紫色，宽筒形，长8-11毫米，裂片半圆形或卵圆形，长1-1.2毫米，先端钝圆，褶半圆形，长0.8-1毫米，先端有不整齐圆齿或2-3齿，花丝丝状钻形，长3-3.2毫米，花药矩圆形，长0.8-1毫米。
蒴果内藏，矩圆形，长4-7毫米，先端圆形，具宽翅，两侧边缘具由上至下渐狭的翅，柄粗而短，长仅1毫米；
种子褐色，有光泽，狭椭圆形，长0.8-1.1毫米，表面具细网纹。
花果期4-6月。
