草甸马先蒿，多年生草本，干时多少变黑，高通常7-15厘米，偶在少数情况下仅高4厘米；
根茎木质化而短，有时伸长，长1-6厘米，根丛生而少数或单条而有分枝，常多少胡萝卜状而肉质，一般粗不过2毫米左右，极少有径达4毫米以上者。
茎直立，基部常有卵状鳞片，多少不等，单条或常从根颈分成多条而侧生者多少弯曲上升，黑色，有纵稜，沟中有成行之白毛。
叶基出者成丛，常稠密而宿存，具较长之柄，长3-6厘米，茎生者通常3-4枚轮生，柄较短，长2-2.5厘米，叶片披针状长圆形至卵状长圆形，长2.5-4厘米，羽状深裂，裂片7-12对，披针形至长圆形，边缘干后常反卷，有缺刻状锯齿，齿具灰白色明显的胼胝。
花序总状，花2-4朵成轮，常紧密而作头状，或下部数轮较疏距，少有全部花轮疏散者，长可达6厘米，轴上密被长柔毛；
苞片叶状，长卵形，花序下方者稍长于花，有柄，上部者短于花，羽状深裂，裂片有粗齿，柄上被毛，余几光滑，或疏被长柔毛；
花长17-20毫米，有长达2毫米的花梗；
萼钟状，长8-9毫米，外面密被白色柔毛，具脉10条，5主5次，黑色显明，前方极微开裂，齿5个，后方1枚较小，三角形，全缘或与其余4枚同作羽状开裂，其余者长约3毫米，卵形至长圆形，外面亦密被长柔毛；
花冠紫红色，长17-19毫米，花管长10-11毫米，约在近基3-4毫米处向前上方作膝屈，向喉部扩大，径约5毫米，盔几直立而多少向前上方倾斜，略作镰状，长5-6毫米，额多少高凸，有狭条的鸡冠状凸起，先端下缘无齿，下唇长8-9毫米，中裂近于圆形，微伸出于侧裂之前，先端钝圆或微凹，长4毫米，侧裂较大，为椭圆形，先端钝圆，无缘毛；
雄蕊花丝着生于花管近基处，两对均无毛；
花柱微微自盔端伸出。
蒴果卵状披针形，长约12毫米，指向斜上方，先端有小凸尖，基部为宿萼所包；
种子棕黄色，长1.25-1.5毫米，具蜂窝状孔纹。
花期7-8月，果期8-9月。
