紫毛龙胆，多年生草本，高20-30厘米，全株被密的白色或紫色多细胞的长柔毛。
茎数个丛生，直立，淡紫色，圆形，纤细，节间长1-1.5厘米，稍长于叶。
基生叶无柄，矩圆形或近匙形，长约5毫米，宽1-1.5毫米，先端急尖，基部渐狭；
茎生叶无柄或具长仅1-2毫米的短柄，心形或卵形，长5-10毫米，宽3-9毫米，先端急尖，基部圆形，全缘，叶脉1条，两面密被柔毛。
花单生茎顶，近无花梗，稍下垂，基部包被于最上一对苞叶状的叶中；
花萼狭钟形，稍呈膜质，萼筒长6-9毫米，具5脉，脉稍突起，无翅，毛稀疏，沿脉稍密，裂片线状披针形，长3-4毫米，宽1-1.5毫米，弯缺圆形；
花冠紫红色，筒形，上部稍开展，长3-4厘米，裂片宽卵状三角形，长5-6毫米，宽约5毫米，褶半圆形，与裂片约等长，宽约6毫米，先端具短流苏；
雄蕊着生于冠筒下部，不整齐，2长3短，花丝钻形，长者长约21毫米，短者长约1.5毫米，花药矩圆形，长约2毫米；
子房狭椭圆形，两端渐狭，长约15毫米，花柱线形，长约1厘米，柱头线形，长约2毫米，2裂，裂片向外反卷，柄较粗，长约9毫米（未见成熟果实）。
花期4月。