大萼马先蒿，高大多年生草本，干时变黑。
深入地下的根茎粗壮，质略疏松，径达13毫米，上部分枝，枝少数，上端渐细，顶上各发黑色坚实的鞭状根茎一条，长达3厘米，各条上发茎一条，在根茎与茎相连处为根颈，K约2厘米，密围须状丛根。
茎长达40余厘米，有条纹，中空，有污褐色长毛。
叶均茎生，下部者早枯，较小，中部者最大，渐上渐狭短而变为苞片；
叶片基部抱茎，线状狭披针形，长达6厘米，宽达6毫米，有缺刻状重齿，多者达20对左右，齿有刺尖。
花序长达15厘米，稠密；
苞片除花序基部外不显著，仅稍长于萼，基部卵形全缘，端尾状有齿；
萼很大，几无毛，长达16毫米，齿5枚，有毛，三角状卵形，长4毫米，有细微之齿；
花冠之管粗短，长约12毫米，在子房上稍稍狭缩，宽达4.5毫米，盔舟形而大，长达16毫米，宽5毫米，指向前上方，在膨大的含有雄蕊部分的下缘有丛生长须毛，末端有折向前方的清晰短喙，下唇甚短于盔，宽11毫米，长仅8毫米，深3裂，裂片卵状椭圆形，钝头，边缘均有不规则细波齿；
雄蕊前方一对几全长均有长毛，药室锐而无小凸尖；
子房长达6.5毫米，花柱稍稍在喙端伸出。
果未见。