川陕金莲花是一种独特的植物，其形态特征引人注目。植株整体无毛，外形与云南金银花有很高的相似度，但细节上有所区分。它的茎高通常在60-70厘米之间，会从中部或中部以上部分分枝。根部的基生叶可有1-3片，带有较长的柄，叶片呈现出五角形，大小在5.5-9厘米长，9.5-18厘米宽，基部呈深心形，叶脉清晰，上表面稍凹陷，下表面隆起。侧深裂片呈斜扇形，不等深裂，边缘有卵形小牙齿。叶柄长11-30厘米，基部附近有狭小的鞘保护。
茎上生长的叶片，靠近基部的与基生叶相似，但中部以上的叶片会逐渐变小。花序上通常会有2-3朵花，花的结构也很特别，萼片为黄色，即使在干燥时也不会变绿，形状为倒卵形或宽倒卵形，有时也可能是椭圆形，大小在1.2-1.6厘米长，0.9-1.6厘米宽，花萼会在开花后脱落。花瓣与雄蕊长度相当，或者稍短于雄蕊，呈狭线形，长度约8毫米，末端可能略显宽度。雄蕊长度在8-10毫米之间。心皮的数量为20-30个。蓇葖，也就是果实，长度在1-1.4厘米，宽度约3毫米，顶端微弯，有横脉，喙部向外或几乎水平展开，长度约为1毫米。这种植物的开花期在7月，果实则在8月成熟。
