斧翅沙芥，一年生草本，高60-100厘米，全株无毛；
茎直立，多数緾结成球形，直径50-100厘米。
茎下部叶二回羽状全裂至深裂，长7-12厘米，裂片线形或线状披针形，长5-15毫米，顶端急尖；
茎中部叶一回羽状全裂，长5-12厘米，裂片5-7，窄线形，长1-4厘米，宽1-3毫米，边缘稍内卷，下部叶及中部叶在花期枯萎；
茎上部叶丝状线形，长3-5厘米，宽约1毫米，全缘，稍内卷，无叶柄。
总状花序顶生，有时成圆锥花序；
花梗长3-5毫米；
萼片长圆形或倒披针形，长5-6毫米；
花瓣浅紫色，线形或线状披针形，长12-15毫米，上部内弯。
短角果近扁椭圆形，连翅长3-5厘米，宽4-8毫米，两侧的翅长1-2厘米，宽6-10毫米，两侧翅大小不等，顶端有几个不整齐圆齿或尖齿，心室两面有齿状突起，并有数个长短不等的刺。
花果期6-8月。
