单叶绿绒蒿，一年生或多年生草本，高20-50厘米，基部覆盖密集残枯的叶基，其上密被棕色或金黄褐色、具多短分枝的刚毛。
纤维根细，长约13厘米。
叶全部基生，莲座状，叶片倒披针形、披针形至卵状披针形，长达16厘米，宽达5厘米，先端急尖或钝，基部渐狭而入叶柄，边缘全缘或具不规则的锯齿或圆齿，两面被具多短分枝的长柔毛，背面中脉和侧脉均明显；
叶柄条形，长达20厘米，基部扩大。
花半下垂，单生于基生花葶上，花葶1-5，被刚毛，刚毛初时紧贴或伸展，后反折。
花芽宽卵形；
萼片外面密被具分枝的刚毛；
花瓣5-8，倒卵形，长4-5厘米，宽3-4厘米，紫色至天蓝色；
花丝丝状，长1-1.5厘米，与花瓣同色，花药长圆形，长约2毫米，橘黄色；
子房狭椭圆形至长圆状椭圆形，长1.5-2厘米，无毛或被刚毛，花柱明显, 长约7毫米，柱头头状或近棒状，4-9裂，绿色。
蒴果狭长圆形至长圆状圆形，长2.5-5厘米，被反折的刚毛，4-9瓣自顶端开裂至全长的1/3。
种子椭圆形或肾形，种皮密具乳突。
花果期6-9月。
