เฉวียนฟ้าเป็นไม้ล้มลุกปีเดียว สูง ๑๕-๖๐ ซม. หรืออาจสูงได้ถึง ๑.๕ ม. ลำต้นตั้งตรง ฉ่ำน้ำ อาจพบแตกกิ่งข้าง เกลี้ยงหรือมีขน
ใบเดี่ยว เรียงสลับ รูปไข่ กว้าง ๑-๖ ซม. ยาว ๓-๑๔ ซม. ปลายแหลมถึงเรียวแหลม โคนเบี้ยวและอาจเว้ารูปหัวใจ ขอบเรียบ แผ่นใบอาจเป็นคลื่นเล็กน้อย ค่อนข้างบางและกรอบเมื่อแห้ง เกลี้ยงหรือมีขน เส้นแขนงใบข้างละ ๑๐-๑๒ เส้น ก้านใบยาว ๑-๕ ซม.
ช่อดอกแบบช่อกระจะ ออกที่ปลายลำต้นหรือปลายกิ่ง ยาวได้ถึง ๒๐ ซม. มี ๑-๓๐ ดอก มักหันไปทางเดียวกัน ก้านช่อยาวประมาณ ๕ ซม. ก้านดอกยาว ๒-๕ มม. เกลี้ยงหรือมีขน ใบประดับรูปร่างคล้ายใบแต่มีขนาดเล็กกว่า ใบประดับย่อยส่วนใหญ่อยู่ที่กึ่งกลางของก้านดอกหรือเหนือขึ้นไปรูปแถบแคบ ยาว ๑-๒ มม. ดอกสีม่วงหรือสีม่วงอมฟ้าอาจมีจุดประหรือแต้มสีขาว กลีบเลี้ยงโคนเชื่อมติดกันเป็นรูประฆัง สีเขียว ยาว ๓-๕ มม. ปลายแยกเป็น ๕ แฉก สีขาวหรือสีขาวอมเขียว รูปสามเหลี่ยมหน้า จั่วหรือรูปขอบขนานแกมรูปไข่ กว้าง ๑-๒ มม. ยาว ๓-๕ มม. ปลายแหลม ด้านนอกมีขุยเล็ก ๆ กลีบดอกรูปปากปิด ยาว ๑-๑.๖ ซม. โคนเชื่อมติดกันเป็นหลอดคล้ายรูปทรงกระบอกกึ่งรูปคนโท ยาว ๓-๘ มม. เกลี้ยงปลายแยกเป็น ๒ ซีก ซีกบนมี ๒ แฉก แต่ละแฉกรูปคล้ายสามเหลี่ยม กว้างและยาว ๑-๒ มม. ปลายมนหรือแหลม ซีกล่างเชื่อมติดกันต่อจากหลอดกลีบดอกเป็นแผ่นคล้ายปาก ยาว ๓-๕ มม. เป็นคลื่น ตรงกลางเป็นแอ่ง อาจมีแต้มสีเหลือง ปลายซีกล่างแยกเป็นแฉกตื้น ๓ แฉก รูปครึ่งวงกลม กว้างและยาว ๑-๒ มม. แฉกข้าง ๒ แฉก แฉกกลางปลายมน กว้างและยาวกว่าแฉกข้างเล็กน้อย เกสรเพศผู้ ๔-๕ เกสร ติดอยู่ในหลอดกลีบดอก เกสรเพศผู้ที่สมบูรณ์ ๒ เกสร ก้านชูอับเรณูคล้ายเส้นด้าย ยาวประมาณ ๓ มม. อับเรณูสีเหลืองหรือสีเหลืองอมชมพู ยาว ๑-๒ มม. เกสรเพศผู้ที่เหลืออีก ๒-๓ เกสรเป็นหมัน และลดรูปเหลือเฉพาะก้านชูอับเรณูสั้น ๆ จานฐานดอกรูปวงแหวนขนาดเล็ก รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ ทรงรูปไข่ยาวประมาณ ๑ มม. ด้านนอกเป็นสันเล็กตามแนวยาวมี ๒ ช่อง แต่ละช่องมีออวุลจำนวนมาก ก้านยอดเกสรเพศเมียรูปเส้นด้าย ยาว ๐.๕-๑ ซม. ยอดเกสรเพศเมียเป็นตุ่ม
ผลแบบผลแห้งแตก ทรงรูปไข่ ยาว ๓-๕ มม. มีกลีบเลี้ยงและก้านยอดเกสรเพศเมียติดทน เมล็ดรูปกระสวย กว้าง ๐.๑-๐.๒ มม. ยาว ๐.๒-๐.๓ มม. ผิวขรุขระเป็นรูปตาข่ายคล้ายสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนและมีตุ่มขนาดเล็กกระจายทั่วไป
เฉวียนฟ้ามีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทั่วทุกภาค มักพบตามชายป่าดิบและป่าผลัดใบใกล้พื้นที่หินปูน ที่สูงตั้งแต่ใกล้ระดับทะเลถึงประมาณ ๒,๐๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนกรกฎาคมถึงมีนาคม ในต่างประเทศพบที่อินเดีย เนปาล เมียนมา จีน ไต้หวัน ภูมิภาคอินโดจีน และภูมิภาคมาเลเซีย.