毛茎黄芩，多年生草本。
茎高16-22厘米，近直立，钝四棱形，基部粗约1.5毫米，极密被近平展或向上曲的灰至淡黄色的长硬毛，不分枝或有时上部极少分枝。
叶坚纸质，自茎下部向上变大，最下部者圆卵圆形，长宽约5毫米，先端圆，基部近圆形，中部以上三角状卵圆形，长约1.5厘米，宽约1.2厘米，先端钝或圆，基部近截平至圆形，边缘具4-6对小牙齿或圆牙齿，两面极密被灰至淡黄色长硬毛，侧脉约4对，与中脉上面凹陷下面突出；
叶柄长1.5-3毫米，背腹压扁，极密被灰至淡黄色长硬毛。
花对生，排列成顶生长达5厘米的总状花序；
花梗长2.5毫米，与序轴极密被近平展的常具腺的灰至淡黄色长硬毛；
苞片卵圆形至狭卵圆形，具短柄，全缘，长3-7毫米，毛被同茎叶。
花萼开花时长3毫米，常带紫色，密被长硬毛，盾片高约1毫米。
花冠在檐部玫瑰红色但在筒部白色，长约1.6厘米，外面被具腺的微柔毛，内面在筒基部具毛环；
冠筒近基部十分膝曲状，膝曲处稍膨大，向上呈之字形弯曲，中部径1.5毫米，至喉部宽达4毫米；
冠筒2唇形，上唇盔状，内凹，先端微缺，下唇中裂片宽卵圆形，宽6毫米，先端微缺，两侧中央微内缢，两侧裂片长圆状卵圆形，宽2毫米，先端锐尖。
雄蕊4，二强；
花丝扁平，中部被纤毛。
花盘肥厚，前方稍隆起；
子房柄近无，与子房相连接处有一环黄色泡状体。
花柱细长。
子房光滑，4裂，后对裂片略高。
成熟小坚果未见。
花期5-6月。
