斗叶马先蒿，多年生草本，高15-55厘米，主根圆锥形，甚长，在主根上方近地表处生有成丛须根。
茎直立，不分枝，被毛。
叶3-4枚轮生，基部结合，成斗状体，高有时可达5厘米，叶片长椭圆形，长达14厘米，宽达4厘米，羽状全裂，裂片边缘有锯齿，齿端常成刺毛状，背面叶脉上被稀纤毛。
花序穗状，苞片基部合生，先端叶状具羽状浅裂，被毛，尤以背部中脉为显著；
萼长15毫米，被长毛，前方强开裂，先端具2齿，齿长圆状披针形，长2-3毫米，有缺刻状重锯齿；
花冠紫红色，长5-6厘米，花管细，长35-50(60)毫米，宽2-2.5毫米，脉不扭转，近端处以直角向前转折，使盔强烈前俯，下唇宽过于长，多少包裹盔部，盔的直立部分因管的向前转折而成横置，在直立部分与多少膨大的含有雄蕊部分之简有皱褶一条而后者（含有雄蕊部分）更俯向前下方，然后又突然向后下方急折为长喙，喙长7毫米，先端向下方转折，终于一个指向前下方的尖端；
雄蕊花丝两对均被毛；
柱头完全隐于盔中。
花期7-8月。
