紫花地丁多年生草本，高4-14cm；果期高可达20余cm。根茎短，垂直，淡褐色，长4-13mm，粗2-7mm；节密生，有数条细根。叶多数，基生，莲座状；叶柄于花期长于叶片1-2倍，具狭翅，于果期长可达10余cm，上部者较长，呈长圆形、狭卵状披针形或长圆状卵形，长1.5-4cm，宽0.5-1cm，先端圆钝，基部截形或楔形，稀微心形，边缘较平的圆齿，两面无毛或被细短毛，果期叶片增大；托叶膜质，苍白色或淡绿色，2/3-4/5与叶柄合生，离生部分线状披针形。花梗通常多数，细弱，与叶片等长或高出叶片；花紫堇色或淡紫色，稀呈白色，喉部色较淡并带有紫色条纹；萼片5，卵状披针形或披针形，基部附属物短，末端圆或截形；花瓣5，倒卵形或长圆状倒卵形；距细管状，长4-8mm，末端圆；雄蕊5，花药长约2mm，药隔先端的附属物长约1.5mm；子房卵形，花柱棍棒状，柱头三角形。蒴果长圆形，长5-12mm，无毛。种子卵球形，长1.8mm，淡黄色。花、果期4月中旬至9月。
紫花地丁的生态习性
紫花地丁性强健，喜半阴的环境和湿润的土壤，但在阳光下和较干燥的地方也能生长，耐寒、耐旱，对土壤要求不严，在华北地区能自播繁衍，在半阴条件下表现出较强的竞争性，除羊胡子草外，其他草本植物很难侵入。在阳光下，可与许多低矮的草本植物共生。
