四裂花黄芩，多年生草本；
根茎横卧，密生多数须状不定根，在节上生匐枝。
茎直立，高（30）45-60厘米，钝四棱形，被白色微柔毛至疏柔毛，常在中部以上具腋出分枝，中部节间为叶长一倍半。
叶具长柄，茎中部者柄长达2厘米，被稀疏微柔毛至疏柔毛；
叶片卵圆形，茎中部者长4厘米，宽2.6厘米，趋向茎的两端者渐小，先端钝或急尖，基部平截或圆形而稍稍下延，边缘每侧有5-8个有时带重齿的疏圆齿，两面近无毛至散生具节的疏柔毛，上面橄榄绿色，下面带紫色，侧脉4-5对，与中脉在上面四陷下面隆起。
花单生于叶腋，在茎及腋出分枝的上部逐渐过渡成疏松或稍密的长总状花序，顶生花序长达10厘米以上；
序轴被微柔毛至疏柔毛；
花梗长3毫米，被微柔毛；
花序下部的苞片与茎叶同形，向上渐小而全缘，卵圆形至卵圆状披针形，具小缘毛。
花萼开花时长约2.2毫米，沿脉上及萼缘被短柔毛，余无毛，盾片明显，长宽约为1.5毫米，果时花萼扁圆形，高3.5毫米，宽4.5毫米，呈紫色。
花冠黄色，有紫色条纹，长2厘米，外密被具腺短柔毛，内无毛；
冠筒长17毫米，中部径约1毫米，基部稍向前方呈囊状膝曲；
冠檐2唇形，上唇小，扁圆形，内凹，宽2.2毫米，先端微缺，下唇中裂片梯形，蝶形相等4小裂，基部宽4.5毫米，2侧裂片近圆形，与上唇片近等大。
雄蕊4，均内藏，前对较长，具能育半药，退化半药不明显，后对较短，具全药，药室裂口均具髯毛；
花丝扁平，前对内侧后对两侧被疏柔毛。
花柱丝状，先端锐尖，微裂。
花盘肥厚，前方隆起，后方延伸成明显的子房柄。
子房4裂，后对裂片较大。
小坚果未见成熟。
花期6-8月。
