陕甘灯芯草，多年生草本，高8-25厘米；
根状茎褐色。
茎直立，圆柱形，粗0.6-0.9毫米。
叶基生和茎生，最下部为低出叶，鞘状，抱茎，灰黄色至栗褐色；
基生叶线形，粗0.6-1毫米，顶端钝；
茎生叶常1枚，偶无茎生叶，着生于茎中部以上，比茎短；
叶片长0.6-1.0厘米，顶端常膨大成明显的胼胝体；
叶鞘长1.1-2.4厘米；
叶耳明显。
头状花序单一顶生，倒圆锥形至半圆球形，直径0.8-1.2厘米，有4-8朵花；
苞片4-5枚，卵状披针形，长5.5-7.0毫米，宽1.2-2.5毫米，与头状花序近相等或稍长，顶端渐尖，膜质，近中央渐变厚，栗褐色，背部具3-5条脉；
花具短梗，长0.5-2毫米；
花被片外轮3片舟形，内轮者扁平，披针形，长约5毫米，宽约1-1.5毫米，两轮近相等，膜质，淡白色至栗色，顶端渐尖；
雄蕊明显伸出花外；
花药线形，长2-2.5（-3）毫米，淡白色；
花丝长于花被片，长约6毫米，淡白色至棕黑色，近顶端变微细而色淡；
子房卵形；
花柱线形，长2-3毫米；
柱头3分叉，线形，长0.6-0.9毫米。
果实三棱状卵球形，短于花被片，长3.2-4.5毫米，顶端具短尖头，棕色，1室，背缝线开裂。
种子长卵形，长0.7毫米，两端具附属物，连同种子共长1.2-1.5毫米，褐黄色。
花期7-8月，果期8-9月。
