オトメセンダングサ の葉は交互に配置され、羽状または二重羽状に分裂し、先の尖った通常の形をしています。葉は歯状または裂けた縁を持ち、それぞれの葉は緑色で、縁が鋸歯状または裂けています。葉の裏側には細かい毛があり、独特の質感を提供します。葉のセグメントは通常、長さが最大 3 インチ (7.5 cm) で、中心静脈パターンが裂片にまで広がります。

オトメセンダングサ は多数の単一の花頭を持ち、それぞれが長い茎に支えられています。花頭の直径は 1 ～ 2 インチ (2.5 ～ 5 cm) で、中央の黄色い筒状花を囲む6 ～ 8 の明るい黄色の舌状花で構成されています。これらの鮮やかな花は8月から10月にかけて咲き誇り、目を引くディスプレイを作り出します。花弁は明るく魅力的ですが、その配置とサイズがオトメセンダングサの重要な識別ポイントです。全体の花の構造は比較的簡素ですが、上品であり、容易に識別できます。

オトメセンダングサ は紫がかったまたは斑点のある4角形の茎を持ち、独特の外観を提供します。茎は滑らかまたはまばらに毛があることがあり、わずかに異なる質感を提供します。通常、茎は細く、幅が0.2インチ（0.5 cm)を超えることはめったになく、時折分岐しています。その目立つ角張った形状と色合いにより、一目で識別が可能です。これらの物理的特徴は、オトメセンダングサを識別し、その独特の形態を理解するために重要です。

オトメセンダングサ の果実はアキーンで、細長く棘のある形をしており、種子散布のために通りかかる動物に付着しやすくなっています。果実の長さは通常 0.2 ～ 0.4 インチ (5 ～ 10 mm) で、頂点には目立つ 2 ～ 4 本の棘があります。その質感はしっかりしており、成熟すると茶色がかった色になります。これらのアキーンはクラスタを形成することが多く、そのため毛皮や羽毛に簡単に付着し広がります。