Чистотел — многолетнее травянистое растение семейства маковых с коротким корневищем и пучком отходящих от него корней. Стебли прямые, ветвистые, густооблиственные, высотой до 90 см. Листья перисторассеченные на округлые и яйцевидные доли или лировидно-перистые, длиной до 20 см, сверху зеленые, снизу сизые, нижние — длинночерешковые, верхние — сидячие, очень легко ломаются.
Цветки на тонких цветоножках, длиной около 3 см, собраны в зонтиковидные соцветия, состоят из двух зеленых чашелистиков, венчика из четырех желтых лепестков диаметром около 2 см, многочисленных тычинок, одного пестика с верхней завязью.
Плоды чистотела длинные, линейные, стручковидные коробочки длиной до 6 см, с многочисленными черно-коричневыми семенами. Все части растений содержат оранжевый млечный сок. Цветет в мае-агусте, плоды созревают в июле-октябре.