黄芩的植物形态：多年生草本，高30~80厘米，茎钝四纺锤形，细条纹，无毛或被微柔毛，绿色或常略带紫色；从基部开始的分枝又多又细。叶互生，无柄或几乎无柄。叶披针形至线状披针形，长1.5~4.5厘米，宽3~12毫米。顶端钝，基部近圆形，全缘，顶部深绿色，无毛或稍有毛，底部浅绿色，沿中脉具柔毛，密被黑色凹陷腺点。总状花序顶生或腋生，偏向一侧，长7~15厘米。
苞片叶状，卵圆形披针形或披针形，长4~11毫米，近无毛；花萼二唇形，紫绿色，上唇背面有盾状附属物，果实膨大，膜质；花冠二唇形，蓝紫色或紫红色，上唇盔状，先端略缺，下唇宽，中裂片三角形、椭圆形，宽7.5mm，两侧裂片紧贴上唇，花冠筒较细，基部陡然弯曲；雄蕊4枚，稍外露，在腰包的裂缝上有白须；子房棕色，无毛，4深裂，生于环状花盘，花柱纤细，先端微裂。小坚果4个，卵圆形，长1.5毫米，直径1毫米，暗褐色，有瘤。花期6-9月。
分布野生黄芩资源广泛分布于河西走廊、四川凉山以东至云南、贵州、湖南、湖北、河南、安徽、山东以北的广大地区，包括东北、华北，以及华中、西南的全部或部分地区，即生长在东经°~°，北纬34°~57°范围内，野生资源主要集中在华北北部的部分省份，即内蒙古中北部、陕西北部、山西、河北和北京，以及辽宁西部、吉林和黑龙江。
我国野生资源储量约1.5亿公斤，其中内蒙古牙克石、额尔古纳左、鄂伦春自治旗1-5万公斤。50~万公斤为内蒙古扎兰屯、黑龙江大庆、杜尔伯特；河北的赤城、丰宁、围场、隆化，山西的五台，内蒙古阿鲁的科尔沁、实德等27个县旗，10万到50万斤。
河北坝上地区是道地黄芩的主产区，有“热河黄芩”之称。3.生态环境黄陵气候温暖凉爽，耐寒、耐旱、耐瘠薄。成年植株的地下部分能承受-30℃的低温，故适宜生长在日照充足、土层深厚的肥沃中性和微碱性壤土或砂壤土环境中。常与中心分布区的一些禾草、蒿属或杂类禾草共存。
在中温带山地草原，常见于海拔~米的阳坡或高原草原，而林下阴面湿地较少见。黄芩适宜的生态环境一般为年太阳总辐射~大卡/平方厘米，大卡/平方厘米为宜。年平均气温为-4~8℃，最适平均气温为2~4℃。
成年植物的地下部分在-35℃的低温下仍能安全越冬，在35℃的高温下也不会死亡，但经不起40℃以上的持续高温。年降水量~毫米；土壤pH值为7或略高于7，但排水不良的地块不适合耕种。