花脉蝇子草，多年生草本，高30-40厘米，具根状茎。
茎疏丛生，纤细，上升，不分枝，被稀疏柔毛。
叶片椭圆状披针形或倒披针形，长5-8厘米，宽8-12毫米，基部楔形，顶端渐尖，两面近无毛，边缘具稀疏缘毛，具3基出脉，以中脉较明显。
疏总状花序；
花梗细，长2-3厘米，密被短柔毛；
苞片披针形或线状披针形，密被柔毛，边缘具缘毛；
花萼钟形，长15-18毫米，直径6-8毫米，密被柔毛和稀疏腺毛，沿脉较密，纵脉紫色，脉纹多分叉，微网结状，萼齿三角状卵形，长3-4毫米，边缘膜质，具缘毛；
雌雄蕊柄被柔毛，长约3毫米；
花瓣紫色，长约20毫米，爪楔形，长约12毫米，黄绿色，基部无毛，耳圆形，瓣片露出花萼，深4裂，中裂片长圆形，浅2裂或具缺刻，侧裂片较小，线形，副花冠片宽，近扇形，长约2毫米，具不规则细齿；
雄蕊微外露，长10-13毫米，花丝无毛；
花柱5，稀4，内藏或微外露。
蒴果椭圆形，长10-12毫米，比宿存萼短，常5齿裂；
种子肾形，褐色，长约1毫米，脊具棘凸。
花期8月，果期8-9月。