番红花是多年生草本植物。球茎扁圆球形,直径约3厘米,外有黄褐色的膜质包被。叶基生,9-15枚,条形,灰绿色,长15-20厘米,宽2-3毫米,边缘反卷;叶丛基部包有4-5片膜质的鞘状叶。花茎甚短,不伸出地面;花1-2朵,淡蓝色、红紫色或白色,有香味,直径2.5-3厘米;花被裂片6,2轮排列,内、外轮花被裂片皆为倒卵形,顶端钝,长4-5厘米;雄蕊直立,长2.5厘米,花药黄色,顶端尖,略弯曲;花柱橙红色,长约4厘米,上部3分枝,分枝弯曲而下垂,柱头略扁,顶端楔形,有浅齿,较雄蕊长,子房狭纺锤形。蒴果椭圆形,长约3厘米。
完整的柱头呈线形,先端较宽大,向下渐细呈尾状,先端边缘具不整齐的齿状,下端为残留的黄色花枝。长约2.5厘米,直径约1.5毫米。紫红色或暗红棕色,微有光泽。体轻,质松软,干燥后质脆易断。将柱头投入水中则膨胀,可见橙黄色成直线下降,并逐渐扩散,水被染成黄色.无沉淀柱头呈喇叭状,有短缝。在短时间内用针拨之不破碎。气特异,微有刺激性,味微苦。以身长,色紫红,滋润而有光泽,黄色花柱少,味辛凉者为佳。