蕨叶马先蒿，多年生草本，多少草质而柔弱，弯曲上升，高可达40-60厘米，干时稍变黑色。
根垂直而有长丝状侧根。
茎单一，有沟纹，无毛。
叶互生，膜质，基生者和下部者极大，中上部者少数而小，生有长柄，柄长达5-9厘米，多少扁平而无毛；
叶片极大，长圆状卵形至广卵形，长达15-28厘米，近基的一部羽状全裂，其余大部分为羽状深裂而轴有翅，裂片每边5-9枚，长30-35毫米，宽10-15毫米，卵状长圆形至狭披针形，钝头，自身为羽状半裂至浅裂，小裂片5-7枚，多少三角形而有重锯齿，齿有胼胝，上面疏被有短腺毛，沿中肋有密细毛，背面沿中肋略有毛或几无毛，网脉显著。
花序顶生，长4.5-7厘米，为短穗状；
苞片下部者叶状，上部者3裂；
花几无梗，约10-18朵；
萼不裂，短筒状，无毛，管长5-6毫米，有5条显著的主脉，齿5枚，相等，长约1毫米，全缘，三角形；
花冠黄色，长20-28毫米，管直立，无毛，长于萼2-3倍，盔直立，下缘稍有毛，额部圆形，尖端微有2齿，指向下前方，下唇短于盔，浅3裂，侧片偏椭圆形而钝圆，中裂宽过于长，为横置的长圆形，端微凹，缘均有缘毛；
雄蕊着生于花管的基部，花丝一对有疏长毛。
蒴果为偏披针形，两室极不相等，上方一室渐狭至近端处即消失，而仅余下方一室，长13毫米，宽4毫米，端有偏居于下基线的小凸尖。
花期9-10月。
