大姚黄芩，多年生草本；
根茎细长。
茎高14-24厘米，直立或上升，钝四棱形，基部粗1-2.2毫米，具槽，极密被平展常具腺体的白色疏柔毛，不分枝，通常有远离的3-4对叶。
叶坚纸质，最下一对极小，近圆形，长不到1厘米，其余的较大但中部最大，呈近圆形、卵圆形或三角状卵圆形，长1.1-4.3厘米，宽1.4-3.5厘米，先端圆形至近锐尖，基部圆形、截形、楔形至浅心形，有时略有偏斜，边缘有规则的细圆齿，两面密被常具腺的疏柔毛，下面密杂有无柄腺点，侧约脉5对，斜出，与中脉两面微突出。
花对生，排列成长3.5-9厘米的顶生总状花序；
花梗长2-3毫米，与序轴极密被具腺的微柔毛；
苞片卵圆形至披针形，最下一对常较大，长0.7-2厘米，具短柄，具齿，其余的细小，长1.5-3毫米，全缘，毛被同茎叶。
花萼长约2.5毫米，被具腺疏柔毛，盾片平展，半圆形，常带紫色，高约2毫米。
花冠蓝紫色，长1.2-1.5厘米，外被具腺微柔毛，内面在冠筒近基部被斜向顶端间断的短柔毛环；
冠筒短粗，长度与冠檐约相等，前方近基部膝曲状，向上渐增大且呈之字形弯曲，喉部宽达5毫米；
冠檐2唇形，上唇盔状，内凹，先端圆形，下唇中裂片宽倒心脏形，有深紫色斑点，边缘具微啮蚀状牙齿，两侧裂片倒披针形。
雄蕊4，二强；
花丝扁平，在中部被小纤毛。
花盘肥厚，前方微斜向隆起；
子房柄短。
花柱细长。
子房光滑。
成熟小坚果未见。
花期约6月。
