棉毛茛，多年生小草本。
须根多数簇生，有时基部稍增厚。
茎直立，高3-10厘米，有分枝，全体生棉状柔毛而呈银白色。
基生叶多数，叶片线状披针形或线形，全缘，长1-3厘米，宽2-3毫米，通常内卷，质地较厚，下面密生棉状白柔毛，上面毛少或无毛；
有时外圈叶呈卵形，顶端3齿裂，边缘疏生白柔毛；
叶柄较短，生棉状绢毛，基部扩大成膜质长鞘，鞘白色而有光泽，长1-3厘米，相互紧抱，老后撕裂成纤维状残存。
茎生叶有短柄至无柄，叶片3深裂，裂片线形，下面密生棉状柔毛；
上部叶不分裂或呈苞片状。
花单生于茎顶和分枝顶端，直径1.2-1.8厘米；
花梗密生白绢毛；
萼片椭圆形，长3-6毫米，迟落或宿存，外面密生绢柔毛，花瓣5，橙黄色，倒卵形，长6-9毫米，基部狭窄成爪，蜜槽成棱状袋穴；
花药长圆形，长约1.5毫米；
花托肥厚，无毛或顶端生白毛。
聚合果长圆形，直径5-6毫米；
瘦果卵球形，稍扁，长约1.5毫米，无毛，背腹有纵肋，喙直伸或稍弯，长约0.5毫米。
花果期6月至9月。
