貫葉連翹為多年生草本，高20～60厘米，全株無毛，莖直立，多分枝，莖上有棱。葉較密，對生，無柄，基部近心形抱莖，如莖從葉片中間穿過，“貫葉”即指此意。葉片長1～2厘米，寬0.3～0.9厘米，橢圓形至線形，全緣，全葉散布淺色或黑色腺點。兩歧狀聚傘花序生於莖及分枝頂端，多個組成頂生圓錐花序，萼片5枚，長橢圓形或披針形，邊緣有黑色腺點。花瓣5枚，黃色，長圓形或長圓狀橢圓形，花瓣和花藥均有黑色腺點。蒴果長圓狀，開裂，內含多粒種子，種子細小，圓桶形，黃褐色。花期5～8月，果期9～10月。