番红花是多年生草本植物。球茎扁圆球形，直径约3厘米，外有黄褐色的膜质包被。叶基生，9-15枚，条形，灰绿色，长15-20 厘米，宽2-3毫米，边缘反卷；叶丛基部包有4-5片膜质的鞘状叶。
花茎甚短，不伸出地面；花1-2朵，淡蓝色、红紫色或白色，有香味，直径2.5-3厘米；花被裂片6，2轮排列，内、外轮花被裂片皆为倒卵形，顶端钝，长4-5厘米；雄蕊直立，长2.5厘米，花药黄色，顶端尖，略弯曲；花柱橙红色，长约4厘米，上部3分枝，分枝弯曲而下垂，柱头略扁，顶端楔形，有浅齿，较雄蕊长，子房狭纺锤形。蒴果椭圆形，长约3厘米。
完整的柱头呈线形，先端较宽大，向下渐细呈尾状，先端边缘具不整齐的齿状，下端为残留的黄色花枝。长约2.5厘米，直径约1.5毫米。紫红色或暗红棕色，微有光泽。体轻，质松软，干燥后质脆易断。将柱头投入水中则膨胀，可见橙黄色成直线下降，并逐渐扩散，水被染成黄色.无沉淀柱头呈喇叭状，有短缝。在短时间内用针拨之不破碎。气特异，微有刺激性，味微苦。以身长，色紫红，滋润而有光泽，黄色花柱少，味辛凉者为佳。
