羊齿叶马先蒿，多年生草本，干时不变黑色。
根茎短而粗壮，木质化，地平伸展，节上发出多数侧根。
茎数条同生，纤细软弱，久后基部多少木质化，上部仍为草质，长蔓，长可达50厘米，节间长达4-7厘米，有两条成行的毛，节上被有较密的毛。
叶几全部对生，下部者叶柄长达3.5厘米，上部的柄较短，无毛，叶片椭圆形，端钝圆，长约4-5厘米，宽约2.5-3厘米，上面疏被短毛，下面无毛，有清晰之网脉，为羽状全裂，裂片每边3-5片，有极短的小柄，卵形至卵状长圆形，基部常偏斜，圆头，边缘有缺刻状重锯齿，齿有小尖。
花全部腋生，紫红色，梗细弱，长约1.5厘米，无毛；
萼管筒状，长6-7.5毫米，主脉5条，次脉5条亚相等，显著，无网脉，几光滑，前方不开裂，齿5枚，后方1枚稍较小，顶端其有3枚锯齿，其余4枚亚相等，叶状而具有3-5锯齿；
花冠自管基至喙端长18-24毫米，管伸直，长约8-14毫米，盔长约10毫米，直立部分稍向后仰，自基部至顶部约长5毫米，再以与直立部分成为直角或小于直角的角度转折而成为多少指向前上方的含有雄蕊的部分而后再渐细成为仰翘细喙，喙长达5毫米，下唇长于盔，长约12毫米，宽约8毫米，侧裂斜椭圆形，甚大于卵形钝头而凸出的中裂；
雄蕊花丝2对均无毛。
花期7-8月。