Многолетнее травянистое растение. В первые два — три года оно образует прикорневую розетку листьев, на четвертом — пятом — развивает стебель и цветы, в дальнейшем цветет ежегодно. Цветоножный стебель округлый, полый, неветвистый, высотой 50—150 см.

Листья — крупные, кожистые, широкоовальные или продолговато-яйцевидные, цельнокрайные и голые, с пятью — семью параллельными жилками. Листья расположены супротивно, нижние образуют розетку. Нижние листья более крупные (до 30 см), верхние — мелкие.

Цветки ярко-желтой окраски, собраны в полузонтики, скученные в пазухах верхних листьев. Цветки крупные, длиной 18—25 мм, на коротких цветоножках. Цветет в июне — августе. Плод — двустворчатая коробочка. Подземная система мощная, состоит из многоглавого вертикального толстого корневища с отходящими от него мелкими корнями. Окраска корневища желто-бурая, корней — светло-серая.

Довольно редкое растение. В диком виде в незначительном количестве встречается в Литве, Латвии, а также на высокогорных лугах Карпат. Культивируется в средней полосе страны, особенно в северо-западных районах. Внесено в Красную книгу.

Корневища содержат гликозиды, алкалоиды, пектиновые вещества и сахара.

Применение в медицине. Отвар корневищ и корней горечавки (15—20 г на 1 л воды) употребляют при вялом пищеварении, запорах, отсутствии аппетита, подагре, артритах и наружно — для лечения старых гноящихся ран.

Применение в питании. Корень используется в пивоварении для придания пиву «бархатного» вкуса, а также для улучшения вкусовых качеств ликеров.