多年生草本。根肥厚且大，黄色。茎粗壮直立，高约1米，绿紫色，有纵沟。

根出叶长大，具长柄；托叶膜质；叶片卵形或卵状长椭圆形，长15～30厘米，宽12～20厘米，先端钝圆，基部心形、全缘，下面有小瘤状突起；茎生叶互生，卵状披针形，至上部渐小，变为苞叶。

土大黄的叶（土大黄叶）亦供药用，另详专条。

土大黄圆锥花序，花小，紫绿色至绿色，两性，轮生而作疏总状排列；花被6，淡绿色，2轮，宿存，外轮3片披针形，内轮3片，随果增大为果被，缘有牙齿，背中肋上有瘤状突起；雄蕊6；子房1室，具棱，花柱3，柱头毛状。瘦果卵形，具3棱，茶褐色。种子1粒。花、果期5～7月。

黄河流域以南各地均有分布：分布于山东，江苏、安徽、浙江、江西、河南、湖南、广西、广东、四川、云南等地。