硕花马先蒿，一年生草本，干时不变黑，直立，多中等高低，高可达45厘米，偶尔低矮，仅高6厘米，草质。
主根不分枝或分枝，粗达4-5毫米，长3-7厘米，根颈有须状根。
茎常成丛或单条，径达7毫米，几无毛。
叶基出者常早枯，茎叶少数，上方者多变为苞片，无毛或背面脉上有毛，叶柄长4-6厘米，叶片长5-7厘米，宽2-3.5 厘米，线状长圆形，羽状深裂，裂片7-12对，长圆状卵形至三角状披针形，长可达9毫米，缘有波状齿，面疏布细毛，背有细网脉，并疏生白色肤屑状物。
花序显著离心，常占体高的大部分，可达30厘米以上；
苞片叶状而短，上方者常三角状卵形，仅有少数圆裂；
花梗长5-12毫米；
萼长圆形，有毛，前方开裂不到1/3，主脉5条，明显但不很粗壮，次脉7-8条，较细，中部以上成中等密度的网纹，齿5枚，后方1枚较小或缺失，其余4枚有时互相结合，卵形至宽卵形，有不整齐之缺刻状齿；
花冠多为玫瑰红色，但多变，或深或浅，管长30-60毫米，长于萼2-4倍，盔直立部分很短，长仅2毫米，向后偃仰，上端约以直角转折成为指向前上方的舍有雄蕊部分，长4毫米，宽3毫米，前端渐细为起始向前，后来渐渐卷曲成环状的长喙，长达12-14毫米，端2裂，裂片极短，钝头，下唇很大，常向后反卷而使背面向上，并包裹盔部，其宽甚过于长，基部心脏形，缘有毛，宽25-35毫米，侧裂为不整齐的椭圆形，中裂几完全向前凸出，甚小于侧裂，舌状或多少菱状卵形；
雄蕊着生于花管的顶部，花丝前方1对有毛；
花柱不伸出。
蒴果几长于宿萼1倍，卵状披针形，长30毫米，宽9毫米，基部圆形，端锐头；
种子卵圆形，灰色，有明显的网脉。
花期7-9月。
