灰叶堇菜，多年生草本。
根状茎短粗，具多数暗褐色纤维状根。
地上茎直立，高15-25厘米，细弱，无毛，通常不分枝，下部无叶。
基生叶通常1枚或缺，叶片厚纸质，卵形，长3-4厘米，宽约3厘米，先端渐尖，基部心形，具波状锯齿缘，齿端具腺点，上面绿色，无毛，下面苍白色，基部疏生长柔毛，具长达7厘米的叶柄；
茎生叶叶片较基生叶小，宽卵形或三角状卵形，基部浅心形或截形，上部叶卵状披针形；
叶柄长0.5-1厘米，无毛或稀被长柔毛；
托叶草质，披针形、长圆形或卵形，长0.5-1.3厘米，下部者比叶柄短1-3倍，上部者等长或超出叶柄，全缘或具疏粗齿。
花黄色，由上部叶腋抽出，具长梗；
花梗较叶片为长，长约1.5-3厘米，近顶部（紧靠花下）有2枚线形小苞片；
萼片线形，长约5毫米，先端尖，无毛或被疏柔毛，基部附属物很短，呈截形；
上方花瓣倒卵形，长约1.2厘米，侧方花瓣长约0.9-1厘米，下方花瓣宽倒卵形，长8-9毫米，宽约5毫米，基部有紫色条纹；
距极短，长仅0.5-1毫米，末端钝圆；
子房卵形，光滑无毛；
花柱下部细，上部增粗，柱头2裂，裂片直伸，宽卵形，顶端圆。
蒴果小，卵形或近长圆形，长3-4毫米，与宿存的萼片近等长或稍短。
花期6-8月，果期7-8月。
