粗茎凤仙花，一年生草本，高20-30厘米。
茎肉质，粗壮，基部径1厘米，自下部起多分枝，具多数纤维状根。
叶互生，具柄，卵形，长3-5厘米，宽1-2厘米，顶端尾状渐尖，基部狭成1-3厘米的叶柄，边缘具圆齿状锯齿，侧脉4-5对，无毛，总花梗多数，纤细，腋生或顶生，短或长于叶，直立或开展，具少数花，排成总状花序；
花梗长6-8毫米，基部有卵形的苞，苞片长3-4毫米，近宿存；
花小，茎达1.5厘米，黄色或淡黄色，侧生萼片2，狭三角状卵形，具1脉；
旗瓣圆形，径约8毫米，顶端钝，背面中肋具厚龙骨状突起；
翼瓣无柄，基部裂片圆形，上部裂片长于基裂片的2倍，斧形，背面具圆形小耳；
唇瓣檐部短舟状，基部狭长成2-2.5厘米几直的距。
花药钝。
蒴果线形，长2-2.5厘米，顶端喙尖。
花果期9月。
