毛盘绿绒蒿，一年生草本，高30-100厘米。
主根萝卜状，长约10厘米, 粗约2厘米，下部通常分枝。
茎直立，粗壮，不分枝，具纵条纹，被黄褐色、具多短分枝的刚毛，基部粗约1.5厘米，盖以宿存的叶基，叶基上密被锈色或褐色、具多短分枝的刚毛。
基生叶密集成莲座状，叶片倒披针形，连叶柄长达18厘米，宽达3厘米，先端急尖或圆，基部渐狭，边缘全缘或具极稀疏的不规则齿缺，两面被黄褐色、具多短分枝的刚毛，中脉宽，侧脉极细，叶柄长，基部扩大，密被黄褐色刚毛；
茎生叶披针形，通常全缘，比基生叶小，无柄，或有时同基生叶。
花13-30朵，于花茎上密集排列；
花梗长约2.5厘米，果时达3.7厘米，密被刚毛；
最上部花无苞片。
花瓣4，倒卵形，长约5厘米，宽约4.2厘米，深紫色、紫色、淡蓝色或红色；
花丝丝状，长约1.2厘米，与花瓣同色但较深，花药狭长圆形，长约1.5厘米，黄色；
子房宽长圆形，长约1厘米，密被黄褐色伸展的刚毛，花柱圆柱形，长4-6毫米，基部扩大成宽而无毛的盘，盘盖于子房之上并突出于子房之外，其边缘呈流苏状，柱头圆裂，裂片分离或扭曲或为棒状。
蒴果长圆形，明显具肋，6-10瓣自花柱盘下微裂。
种子肾形，种皮具纵凹纹或不明显的网纹。
花果期6-9月。