多年生草本,高30-100厘米。根粗壮,深入土层,根颈发达。茎直立、丛生以至平卧,四棱形,无毛或微被柔毛,枝叶茂盛。羽状三出复叶;托叶大,卵状披针形,先端锐尖,基部全缘或具1-2齿裂,脉纹清晰;叶柄比小叶短;小叶长卵形、倒长卵形至线状卵形,等大,或顶生小叶稍大,长 (5) 10-25 (-40) 毫米,宽3-10毫米,纸质,先端钝圆,具由中脉伸出的长齿尖,基部狭窄,楔形,边缘三分之一以上具锯齿,上面无毛,深绿色,下面被贴伏柔毛,侧脉8-10对,与中脉成锐角,在近叶边处略有分叉;顶生小叶柄比侧生小叶柄略长。
花序总状或头状,长1-2.5厘米,具花5-30朵;总花梗挺直,比叶长;苞片线状锥形,比花梗长或等长;花长6-12毫米;花梗短,长约2毫米;萼钟形,长3-5毫米,萼齿线状锥形,比萼筒长,被贴伏柔毛;花冠各色:淡黄、深蓝至暗紫色,花瓣均具长瓣柄,旗瓣长圆形,先端微凹,明显较翼瓣和龙骨瓣长,翼瓣较龙骨瓣稍长;子房线形,具柔毛,花柱短阔,上端细尖,柱头点状,胚珠多数。
紫花苜蓿富含膳食纤维、食用蛋白、多种维生素(包括维生素B、 维生素C、 维生素E等)、多种有益的矿物质以及皂苷、黄酮类、类胡萝卜素、酚醛酸等生物活性成分。故有:“牧草”称号!