二色补血草多年生草本，高15-60厘米，全株（除萼外）无毛。叶基生，淡绿色或灰绿色，倒卵状长圆形、长圆状披针形至披针形，长4-12（22）厘米，宽0.4-2.5 (4)厘米，先端通常钝或急尖，下部渐狭成扁平的叶柄，多数，排列成莲座状。花轴上部多次分枝；花集合成短而密的小穗，集生于花轴分枝顶端，小穗茎生叶退化为鳞片状，棕褐色，边缘呈白色膜质。花序伞房状或圆锥状；花序轴通常3-5（10）枚，上升或直立，具4个棱角或沟棱，常由中部以上作数回分枝，末级小枝二棱形；不育枝少，位于分枝的下部或分叉处，通常简单；穗状花序有柄至无柄，排列于花序分枝的上部至顶端，由2-6（11）个小穗组成；小穗含2-3（4）花，被第一内苞包裹的1-2花常迟放或不开放；外苞长约2-2.5毫米，卵形，第一内苞长5-5.5毫米；萼长5-6(7)0毫米，漏斗状，萼筒直径约1毫米，下半部或全部沿脉被长毛，萼檐白色，宽2-2.5毫米（接近萼的中部），开张幅径3.5-4.5毫米，裂片宽短而先端通常钝或急尖，有时微有短尖，常有间生裂片，脉伸至裂片下方而消失，沿脉有或无微柔毛；花冠黄色。花瓣5，蓝紫色；雄蕊5；雌蕊子房上位，花柱5，柱头丝状。果实倒卵形，黄褐色。花期在北方7（上旬）-11（中旬）月，在南方4-12月。