大旗瓣凤仙花，一年生草本，高20-30厘米，全株无毛，具少数支柱根。
茎肉质，直立，不分枝或中部分枝，下部长裸露，节肿胀，有时长出不定根。
叶互生，具柄，叶片膜质，长圆形或长圆状披针形，长5-9 (-12) 厘米，宽2.5-4厘米，顶端渐尖，基部楔状下延成长1-2.5的叶柄，常具2球形腺体，边缘具圆齿状齿，齿端微凹，具小尖，侧脉9-12对，上面深绿色，下面淡绿色。
总花梗单生于上部叶腋，长4-7厘米，具2，稀单花；
花梗细，长1.5-3厘米，上部具苞片；
苞片披针形，长5-7毫米，顶端渐尖，宿存。
花紫色，长3.5-4.5厘米，侧生萼片2，绿色，宽卵形，长5-6毫米，宽3-4毫米，顶端长突尖，边缘具细齿。
旗瓣大，扁圆形或肾形，长16毫米，宽35毫米，顶端凹入，背面中肋具窄龙骨状突起，先端具小尖头；
翼瓣无柄，长26毫米，2裂，基部裂片长圆形，顶端圆形，上部裂片斧形，具三角状浅裂，背部具不明显的小耳；
唇瓣窄漏斗形，长4-4.5厘米，口部斜上，长15毫米，先端具喙尖，基部渐狭成长2-2.5厘米内弯的细距。
花丝线形，长5毫米；
花药顶端钝。
子房纺锤状，直立，长5-6毫米，顶端具5-6小齿裂。
蒴果长圆形，长1.8-2厘米，顶端具3-5齿裂。
种子多数，球形，长3毫米，褐色，光滑。
花期9-10月。
