ดอกม่วงดอยเป็นไม้ล้มลุกหลายปี สูง ๑-๑.๕ ม. ลำต้นตั้งตรง เป็นสันเห็นไม่ชัด มีขนอุย
     ใบเดี่ยว เรียงเวียน รูปรีหรือรูปไข่กลับ กว้าง ๑.๕-๔ ซม. ยาว ๕-๑๐ ซม. ปลายแหลม โคนรูปลิ่มหรือ ตัด ขอบจักฟันเลื่อย แผ่นใบกึ่งหนาคล้ายแผ่นหนัง ด้าน บนมีขนสาก ด้านล่างมีต่อมและมีขนประปราย เส้นแขนง ใบข้างละ ๖-๑๑ เส้น ก้านใบยาวได้ถึง ๕ มม.
     ช่อดอกแบบช่อกระจุกแน่นเชิงประกอบคล้าย ช่อแยกแขนง ออกตามปลายกิ่ง ช่อย่อยแบบช่อกระจุก แน่น รูประฆัง สูง ๐.๙-๑.๒ ซม. มีก้านช่อดอก วงใบ ประดับเป็นรูประฆังกว้าง สูง ๐.๘-๑ ซม. ใบประดับสีม่วง เรียง ๕-๖ ชั้น ซ้อนเหลื่อมกัน ผิวด้านนอกมีขนคล้ายใย แมงมุม มีต่อมเป็นตุ่ม ชั้นนอกและชั้นกลางรูปไข่ ปลาย แหลม ชั้นในรูปใบหอกแกมรูปไข่ถึงรูปขอบขนาน ปลาย เป็นติ่งแหลมอ่อน ฐานดอกร่วมแบน มีขน ดอกย่อยใน ช่อมีแบบเดียวเป็นดอกสมบูรณ์เพศ มีประมาณ ๒๐ ดอก กลีบเลี้ยงลดรูปเป็นรยางค์ กลีบดอกสีม่วง มีต่อม โคน เชื่อมติดกันเป็นรูปกรวย ยาวประมาณ ๕ มม. ปลายแยก เป็น ๕ แฉก ยาวประมาณ ๔ มม. เกสรเพศผู้ ๕ เกสร ก้านชูอับเรณูแยกจากกัน อับเรณูสีม่วง เชื่อมติดกันและ หุ้มก้านยอดเกสรเพศเมีย รังไข่อยู่ใต้วงกลีบ มี ๑ ช่อง ออวุล ๑ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียสีม่วง ปลายแยกเป็น ๒ แฉก ด้านนอกมีขนคล้ายไม้กวาดปกคลุมขึ้นมาเกือบถึง รอยแยก ด้านในเป็นตุ่มเล็ก ๆ ของยอดเกสรเพศเมีย
     ผลแบบผลแห้งเมล็ดล่อน รูปกึ่งทรงกระบอก ยาวประมาณ ๓ มม. มีสัน ๑๐ สัน มีขนสั้นนุ่มเป็นขนคู่ และมีต่อมเป็นตุ่ม มีกลีบเลี้ยงติดทนแบบแพปพัสลักษณะ เป็นขนแข็ง เรียง ๒ ชั้น ชั้นนอกสั้นกว่าชั้นใน ชั้นในยาว ๘-๙ มม. มีเมล็ด ๑ เมล็ด
     ดอกม่วงดอยมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศ ไทยทางภาคเหนือ พบตามป่าผลัดใบแล้ง ที่สูงจากระดับ ทะเล ๙๐๐-๑,๒๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนมกราคม ถึงกุมภาพันธ์ ในต่างประเทศพบที่เวียดนาม.