日本多花筋骨草的形态特征，多年生草本。茎直立，不分枝，高6-20厘米，四棱形，密被灰白色绵毛状长柔毛，幼嫩部分尤密。基生叶具柄，柄长0.7-2厘米，茎上部叶无柄；叶片均纸质，椭圆状长圆形或椭圆状卵圆形，长1.5-4厘米，宽1-1.5厘米，先端钝或微急尖，基部楔状下延，抱茎，边缘有不甚明显的波状齿或波状圆齿，具长柔毛状缘毛，上面密被下面疏被柔毛状糙伏毛，脉3或5出，两面突起。

轮伞花序自茎中部向上渐靠近，至顶端呈一密集的穗状聚伞花序；苞叶大，下部者与茎叶同形，向上渐小，呈披针形或卵形，渐变为全缘；花梗短，被柔毛。花萼宽钟形，长5-7毫米，外面被绵毛状长柔毛，以萼齿上毛密，内面无毛，萼齿5，整齐，钻状三角形，长为花萼的2/3，先端锐尖，具柔毛状缘毛。花冠蓝紫色或蓝色，筒状，长1-1.2厘米，内外两面被微柔毛，内面近基部有毛环，冠檐二唇形，上唇短，直立，先端2裂，裂片圆形，下唇伸长，宽大，3裂，中裂片扇形，侧裂片长圆形。雄蕊4，二强，伸出，微弯，花丝粗壮，具长柔毛。花柱细长，微弯，超出雄蕊，上部被疏柔毛，先端2浅裂，裂片细尖。花盘环状，裂片不明显，前面呈指状膨大。子房顶端被微柔毛。