紫红獐牙菜，一年生草本，高15-80厘米。
主根明显，淡黄色。
茎直立，四棱形，棱上具窄翅，基部直径2-7毫米，中部以上分枝，枝斜伸，开展。
基生叶在花期多凋谢；
茎生叶近无柄，披针形、线状披针形或狭椭圆形，长达6厘米，宽至1.8厘米，茎上部及枝上叶较小，先端急尖或渐尖，基部狭缩，叶质厚，叶脉1-3条，于下面明显突起。
圆锥状复聚伞花序开展，多花；
花梗直立，细瘦，长至3.2厘米；
花大小不等，顶生者大，侧生者小，5数，稀在小枝上者4数，直径1-1.5厘米；
花萼绿色，长为花冠的1/2-2/3，稀近等长或稍长，裂片披针形或线状披针形，长4-7毫米，直立或有时开展，先端急尖或渐尖，背面仅中脉明显；
花冠暗紫红色，裂片披针形，长6-11毫米，先端渐尖，具长尖头，基部具2个腺窝，腺窝矩圆形，深陷，沟状，边缘具长柔毛状流苏；
花丝线形，长4-6毫米，花药椭圆形，长约1.5毫米；
子房无柄，矩圆形，花柱短，明显，柱头2裂，裂片半圆形。
蒴果无柄，卵状矩圆形，长1.2-1.5厘米，先端渐狭；
种子矩圆形，黄褐色，直径0.5-0.6毫米，表面具小疣状突起。
花果期8-11月。
