深山毛茛，多年生草本。
须根稍粗簇生。
茎高15-20厘米，较柔软，斜升，分枝较多，近无毛。
基生叶有细长叶柄，叶片肾形，长1.5-2.5厘米，宽2.5-9厘米，基部心形，3深裂不达基部，裂片倒卵状楔形，宽1-2.5厘米，顶端有6-8个齿状缺刻，质地较薄，两面或边缘散生短毛；
叶柄长5-12厘米，无毛或生细毛。
下部一叶与基生叶相似，叶柄较短；
上部叶无柄，叶片3全裂，或侧裂片再2裂，裂片披针形或长圆形，全缘或有齿，生细柔毛。
花单生，直径1.5-2厘米；
花梗细，长3-8厘米，贴生细柔毛；
萼片狭卵形，长约5毫米，外面有短毛；
花瓣5-7，倒卵形，长约为萼的2倍，基部有短爪，蜜槽点状; 花药长约1.5毫米，花托凹凸不平，生短毛。
聚合果近球形，直径6-8毫米；
瘦果两面臌凸，直径1.5-2毫米，密生细毛，嚎直伸或弯，长0.5-1毫米。
花果期5月至7月。
