文山黄芩，一年生草本；
根茎匍匐。
茎高30厘米，直立上升，变紫色，四棱形，略具沟，被极细的短柔毛，通常不分枝。
叶草质或坚纸质，卵圆形，长1.8-3.5厘米，宽1.2-2厘米，先端急尖，基部浅心脏形，两面极疏被小糙伏毛，下面沿脉上密被短柔毛，上面绿色，下面较淡或变紫色，侧脉4-6对，上面凹陷下面凸起且带白色；
叶柄长约1厘米，扁平，被极细的短柔毛。
花对生，于茎顶排列成长8厘米的顶生总状花序；
花梗长3毫米，与序轴均变紫色且被极细的短柔毛；
苞片卵圆形，长6毫米，具短柄，全缘。
花萼在开花时长4毫米，极疏被短柔毛，花后稍增大，盾片高2.5毫米，花后高4毫米。
花冠淡紫色，长2.7厘米，外被具腺微柔毛；
冠筒细长，基部前方不明显囊状膨大，中部宽2毫米，向上渐宽，至喉部宽约4毫米，内面近无毛；
冠檐2唇形，上唇盔状，先端微凹，下唇中裂片具紫斑，三角状扁圆形，长6毫米，宽8毫米，先端微凹，两侧裂片卵圆形，宽4.5毫米，先端微凹。
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。
成熟小坚果未见。
花期5月。
