水飞蓟，一年生或二年生草本，高1.2米。
茎直立，分枝，有条棱，极少不分枝，全部茎枝有白色粉质复被物，被稀疏的蛛丝毛或脱毛。
莲座状基生叶与下部茎叶有叶柄，全形椭圆形或倒披针形，长达50厘米，宽达30厘米，羽状浅裂至全裂；
中部与上部茎叶渐小，长卵形或披针形，羽状浅裂或边缘浅波状圆齿裂，基部尾状渐尖，基部心形，半抱茎，最上部茎叶更小，不分裂，披针形，基部心形抱茎。
全部叶两面同色，绿色，具大型白色花斑，无毛，质地薄，边缘或裂片边缘及顶端有坚硬的黄色的针刺，针刺长达5毫米。
头状花序较大，生枝端，植株含多数头状花序，但不形成明显的花序式排列。
总苞球形或卵球形，直径3-5厘米。
总苞片6层，中外层宽匙形，椭圆形、长菱形至披针形，包括顶端针刺长1-3厘米，包括边缘针刺宽达 1.2厘米，基部或下部或大部紧贴，边缘无针刺，上部扩大成圆形、三角形、近菱形或三角形的坚硬的叶质附属物，附属物边缘或基部有坚硬的针刺，每侧针刺4-12个，长1-2毫米，附属物顶端有长达5毫米的针刺；
内层苞片线状披针形，长约2.7厘米，宽4厘米，边缘无针刺，上部无叶质附属物，顶端渐尖。
全部苞片无毛，中外层苞片质地坚硬，革质。
小花红紫色，少有白色，长3厘米，细管部长2.1厘米，檐部5裂，裂片长6毫米。
花丝短而宽，上部分离，下部由于被粘质柔毛而粘合。
瘦果压扁，长椭圆形或长倒卵形，长7毫米，宽约3毫米，褐色，有线状长椭形的深褐色色斑，顶端有果缘，果缘边缘全缘，无锯齿。
冠毛多层，刚毛状，白色，向中层或内层渐长，长达1.5厘米；
冠毛刚毛锯齿状，基部连合成环，整体脱落；
最内层冠毛极短，柔毛状，边缘全缘，排列在冠毛环上。
花果期5-10月。
