野生当归是一种多年生草本植物，具有以下特征：
根茎：根圆锥状，有少数分枝，径1-2厘米，外表棕黄色至棕褐色，有强烈气味。
茎：茎高1-2米，直立，单一，中空，光滑，常为紫色，无毛，有纵沟纹。
叶：基生叶和茎生叶有长柄，柄长13-36厘米，基部膨大成圆形的紫色叶鞘，抱茎，外面无毛；叶片三角形至卵圆形，坚纸质，长10-25厘米，一回三全裂或一至二回羽状分裂；末回裂片卵形或长圆状披针形，长5-15厘米，宽2-5厘米，顶端锐尖，边缘有白色软骨质锯齿。
花序：复伞形花序顶生和侧生，花序梗长3-8厘米，有柔毛；伞辐10-22，长2-4厘米；总苞片1-3，卵圆形，阔鞘状，宿存，反折，紫色；小总苞片3-8，线形至披针形，绿色或紫色，无毛；伞辐及花柄有毛；花深紫色，萼齿明显，线状锥形或三角状锥形，花瓣倒卵形或椭圆状披针形，顶端通常不内折成凹头状，花药暗紫色。
果实：果实长圆形至卵状圆形，长4-7毫米，宽3-5毫米，无毛，背棱线形隆起，尖锐，侧棱有较厚的狭翅，与果体近等宽，棱槽内有油管1-3，合生面油管4-6，胚乳腹面稍凹入。
花期与果期：花期8-9月，果期9-11月。
野生当归的根部具有浓郁的香气，是中药材中非常珍贵的一种，具有多种药用功效，如养血调经、活血止痛、润肠通便等。