多年生的茴香草本,高40至200厘米,全株表面有粉霜,无毛,具强烈香气,茎直立,光滑,灰绿色或苍白色,有分枝。三至四回羽状复叶, 最终小叶片线形,长4-40毫米,宽约0.5毫米;叶柄长约14厘米,基部成鞘状抱茎,复伞形花序顶生;总花梗长4-25厘米,总苞和小苞片均缺;伞辐8-20个,不等长;花小,黄色;无萼齿;花瓣45,宽卵形,上部向内卷曲,微凹;雄蕊5枚,长于花瓣,子房下位,2室,花柱2个,又悬果长圆形,有5条隆起的棱;
小茴香为长日照、半耐寒、耐早、喜冷凉的双子叶春性作物,较耐旱但不耐涝,常规株高30至55厘米,茎秆呈假二杈分枝。叶互生,叶片三出式全裂叶,有狭披针形叶鞘。伞形花序直径1~2厘米,白色或蓝白色,有5至7朵单花,双悬果呈长圆卵形,长5至8毫米,宽2至3毫米,内含两粒略带黄色的种子。