孔雀草一年生草本，高30-100厘米，莖直立，通常近基部分枝，分枝斜開展。葉羽狀分裂，長2-9厘米，寬1.5-3厘米，裂片線狀披針形，邊緣有鋸齒，齒端常有長細芒，齒的基部通常有1個腺體。

頭狀花序單生，徑3.5-4厘米，花序梗長5-6.5厘米，頂端稍增粗；總苞長1.5厘米，寬0.7厘米，長橢圓形，上端具銳齒，有腺點；舌狀花金黃色或橙色，帶有紅色斑；舌片近圓形長8-10毫米，寬6-7毫米，頂端微凹；管狀花花冠黃色，長10-14毫米，與冠毛等長，具5齒裂。

瘦果線形，基部縮小，長8-12毫米，黑色，被短柔毛，冠毛鱗片狀，其中1-2個長芒狀，2-3個短而鈍。花期7-9月。