当归多年生草本，高0.4-1米 。根圆柱状，分枝，有多数肉质须根 ， 黄棕色，有浓郁香气 。茎直立，绿白色或带紫色 ， 有纵深沟纹，光滑无毛 。叶三出式二至三回羽状分裂，叶柄长3-11厘米，基部膨大成管状的薄膜质鞘，紫色或绿色，基生叶及茎下部叶轮廓为卵形，长8-18厘米，宽15-20厘米，小叶片3对，下部的1对小叶柄长0.5-1.5厘米，近顶端的1对无柄，末回裂片卵形或卵状披针形，长1-2厘米，宽5-15毫米，2-3浅裂，边缘有缺刻状锯齿 ， 齿端有尖头，叶下表面及边缘被稀疏的乳头状白色细毛 ， 茎上部叶简化成囊状的鞘和羽状分裂的叶片 。
当归为复伞形花序，花序梗长4-7厘米，密被细柔毛 ， 伞辐9-30 ， 总苞片2，线形，或无，小伞形花序有花13-36，小总苞片2-4，线形，花白色，花柄密被细柔毛 ， 萼齿5，卵形，花瓣长卵形，顶端狭尖，内折，花柱短，花柱基圆锥形 。果实椭圆至卵形，长4-6毫米，宽3-4毫米 ， 背棱线形，隆起，侧棱成宽而薄的翅，与果体等宽或略宽 ， 翅边缘淡紫色，棱槽内有油管1，合生面油管2 。花期6-7月 ， 果期7-9月 。
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