毛地黃是二年生或多年生草本，除花冠外，全體被灰白色短柔毛和腺毛，有時莖上幾無毛，高60-120厘米。莖單生或數條成叢。基生葉多數成蓮座狀，葉柄具狹翅，長可達15厘米；葉片卵形或長橢圓形，長5-15厘米，先端尖或鈍，基部漸狹，邊緣具帶短尖的圓齒，少有鋸齒；莖生葉下部的與基生葉同形，向上漸小，葉柄短直至無柄而成為苞片。

萼鐘狀，長約1厘米，果期略增大，5裂幾達基部；裂片矩圓狀卵形，先端鈍至急尖；花冠紫紅色，內面具斑點，長3-4.5厘米，裂片很短，先端被白色柔毛。