球状马先蒿，一年生草本，根细而圆锥形，上部近地表处生有须状侧根，下部侧根少。
茎直立，高可达33厘米，基部常分枝，有时中上部亦有分枝，枝有时假对生，约以45°角斜展，具细条纹，被有白色柔毛。
叶疏远，互生，罕假对生，基生者早枯，均有长柄，下部者柄长达3厘米余，向上渐短，上面具有被毛的浅槽；
叶片长圆形至卵状长圆形，通常长于叶柄，有时则短于柄，大者长达4 厘米，宽达22毫米，前方羽状深裂，基部少数裂片全裂，裂片5-9对，长圆形、三角状卵圆形乃至斜三角状卵圆形，先端钝，居于叶片中部者最大，边缘具有三角状锯齿，面疏被短白毛，背脉上有极疏之毛，全面疏被白色肤屑状物。
花在茎枝之端成短缩的亚头状总状花序，在花序下面一二枚叶腋中常有单生之花；
苞片下方者叶状，具短柄，在花序中rpu者为倒卵状长渐狭，端圆而有不整齐的锯齿而为缘色，下部2/3膜质，有疏网纹；
花长约18毫米，有长3-4毫米的梗，梗上有毛；
萼漏斗状钟形而歪斜，外面被白色长柔毛，筒长5-6毫米，向前方膨撇，约开裂至2/3，仅有极疏的网脉，齿5枚，深绿色叶状，里面被有白色短柔毛；
花冠二色，花管比萼长，伸直，盗紫色，被白色长柔毛，其直立部分约长5毫米，约以直角向前转折为镰形弯曲的地平部分，其中含有雄蕊的部分长约5毫米，前端略有鸡冠状凸起，再向前即渐细为线形而与其等长的喙，喙端浅2裂，下唇边缘有缘毛，色浅黄白色，长8毫米，宽达12毫米，侧裂近于圆形。
中裂倒卵状圆形，伸出于侧裂之前；
雄蕊花丝仅前方一对中部疏被长柔毛；
雌蕊柱状头头，自喙端伸出。
蒴果斜卵形，仅微伸出于萼管之外（未全熟），先端有小凸尖指向下前方。