白芷为多年生高大草本，高1-2.5米。根圆柱形，有分枝，径3-5厘米，外表皮黄褐色至褐色，有浓烈气味。茎基部径2-5厘米，有时可达7-8厘米，通常带紫色，中空，有纵长沟纹。

白芷的基生叶一回羽状分裂，有长柄，叶柄下部有管状抱茎边缘膜质的叶鞘。茎上部叶二至三回羽状分裂，叶片轮廓为卵形至三角形，长15-30厘米，宽10-25厘米，叶柄长至15厘米，下部为囊状膨大的膜质叶鞘，无毛或稀有毛，常带紫色。末回裂片长圆形，卵形或线状披针形，多无柄，长2.5-7厘米，宽1-2.5厘米，急尖，边缘有不规则的白色软骨质粗锯齿，具短尖头，基部两侧常不等大，沿叶轴下延成翅状。花序下方的叶简化成无叶的、显著膨大的囊状叶鞘，外面无毛。

白芷的复伞形花序顶生或侧生，直径10-30厘米，花序梗长5-20厘米，花序梗、伞辐和花柄均有短糙毛。伞辐18-40，中央主伞有时伞辐多至70。总苞片通常缺或有1-2，成长卵形膨大的鞘。小总苞片5-10余，线状披针形，膜质，花白色。无萼齿。花瓣倒卵形，顶端内曲成凹头状。子房无毛或有短毛。花柱比短圆锥状的花柱基长2倍。

白芷的果实长圆形至卵圆形，黄棕色，有时带紫色，长4-7毫米，宽4-6毫米，无毛，背棱扁，厚而钝圆，近海绵质，远较棱槽为宽，侧棱翅状，较果体狭。棱槽中有油管1，合生面油管2。花期7-8月，果期8-9月。

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