马兰头根状茎有匍枝,有时具直根。茎直立,高30-70厘米,上部有短毛,上部或从下部起有分枝。
基部叶在花期枯萎;茎部叶倒披针形或倒卵状矩圆形,长3-6稀达10厘米,宽0.8-2稀达5厘米,顶端钝或尖,基部渐狭成具翅的长柄,边缘从中部以上具有小尖头的钝或尖齿或有羽状裂片,上部叶小,全缘,基部急狭无柄,全部叶稍薄质,两面或上面有疏微毛或近无毛,边缘及下面沿脉有短粗毛,中脉在下面凸起。
头状花序单生于枝端并排列成疏伞房状。总苞半球形,径6-9毫米,长4-5毫米;总苞片2-3层,覆瓦状排列;外层倒披针形,长2毫米,内层倒披针状矩圆形,长达4毫米,顶端钝或稍尖,上部草质,有疏短毛,边缘膜质,有缘毛。花托圆锥形。舌状花1层,15-20个,管部长1.5-1.7毫米;舌片浅紫色,长达10毫米,宽1.5-2毫米;管状花长3.5毫米,管部长1.5毫米,被短密毛。
瘦果倒卵状矩圆形,极扁,长1.5-2毫米,宽1毫米,褐色,边缘浅色而有厚肋,上部被腺及短柔毛。冠毛长0.1-0.8毫米,弱而易脱落,不等长。花期5-9月,果期8-11月。