红直獐牙菜，多年生草本，高20-50厘米，具根茎。
茎直立，常带紫色，中空，近圆形，具明显的条棱，不分枝。
基生叶在花期枯萎，凋落；
茎生叶对生，多对，具柄，叶片矩圆形、卵状椭圆形至卵形，长5-11（12.5）厘米，宽1-3.5（5.5）厘米，先端钝，稀渐尖，基部渐狭成柄，叶脉3-5条，在两面均明显，并在下面突起，叶柄扁平，长2-7厘米，下部连合成筒状抱茎，愈向茎上部叶愈小，至最上部叶无柄，苞叶状。
圆锥状复聚伞花序，狭窄，长（5）10-45厘米，具多数花；
花梗常弯垂，不等长，长1-2厘米；
花5数，直径1.2-1.5（2）厘米；
花萼长为花冠的1/2-2/3，裂片狭披针形，长5-10毫米，先端长渐尖，具狭窄的膜质边缘；
花冠绿色或黄绿色，具红褐色斑点，裂片矩圆形或卵状矩圆形，长8-17毫米，宽（1.5）3-6毫米，先端钝，基部具1个腺窝，腺窝褐色，圆形，边缘具长1.5-2毫米的柔毛状流苏；
花丝扁平，线状锥形，长5-7毫米，基部背面具流苏状柔毛，花药矩圆形，长2-2.5毫米；
子房无柄，椭圆形，长5-7毫米，花柱短而明显，圆柱状，长0.8-1毫米，柱头小，2裂，裂片近圆形。
蒴果无柄，卵状椭圆形，长1-1.5厘米；
种子多数，黄褐色，矩圆形，长0.8-1毫米，周缘具宽翅。
花果期8-10月。
