光紫黄芩，多年生草本；
根茎短，斜行或垂直，粗1.5-2毫米，向下密生纤细长须根。
茎连花序高9-20（30）厘米，直立或上升直立，粗约1.5毫米，四棱形，常带紫色，被上曲的细短柔毛，不分枝或在下部分枝。
茎叶平展，3-4对，多少向茎顶聚集，坚纸质，中部者最大，向茎两端变小且变狭，下部者早枯落，中部者三角状卵圆形、圆状卵圆形至宽卵圆形，长达4厘米，宽约3厘米，先端钝或圆，基部圆形、宽楔形至浅心形，边缘有规则的圆齿，上面绿色，无毛，下面较淡且常带紫色，除沿脉上被极细的短柔毛外无毛，两面无腺点，侧脉3对，与中脉上面凹陷下面突出；
叶柄在茎中部者长1-2厘米，下部者较长，上部者较短至近无柄，被极细的上曲短柔毛。
花对生，在茎及枝顶排列成长3.5-9厘米的总状花序；
花梗长1.5毫米，与序轴密被上曲具腺微柔毛；
苞片小，狭菱形或卵圆形，长2-3.5毫米，带紫色，两面疏被短柔毛，近无柄。
花萼花时长约2.5毫米，密被具腺微柔毛，果时增大，长5毫米，盾片花时高约1.5毫米，果时高达3毫米。
花冠红紫色或紫色，长约1.5-2厘米，外疏被微柔毛，内面仅在喉部被疏柔毛；
冠筒前方基部膝曲状，向上渐宽大，至喉部宽达5毫米；
冠檐2唇形，上唇盔状，内凹，顶端微缺，下唇中裂片卵圆形，顶端微凹，具紫色斑点，两侧裂片长圆形。
雄蕊4，二强；
花丝扁平，中部以下具纤毛。
花盘肥厚，前方隆起；
子房柄短。
花柱细长。
子房光滑。
成熟小坚果栗黑色，卵形，长约0.7毫米，具瘤，腹面近基部有一果脐。
花期3-4月，果期4-5月。
