Двулетнее травянистое растение семейства бобовых. Развивает прямостоячий стебель высотой 1 —1,5 м (в культуре 1,5—2 м). Листья тройчатые, листочки ланцетовидные, мелкозубчатые. Прилистники цельные или зубчатые. Цветки мелкие, желтой окраски, собраны в длинные пазушиые и вершииные кисти. Чашечка 5-зубчатая. Венчик мотылькового типа. В цветке 10 тычинок, из них 9 срослись нитями на 2/з, 1 свободная. Плоды — одно-, реже двусемянные бобы.
Зацветает на несколько дней раньше донника белого двулетнего. Цветение продолжается более месяца. Пчелы охотно посещают цветки, собирая с них много нектара, из которого вырабатывают светлый нежный мед. Медопродуктивность составляет 200. кг/га. Донник лекарственный дает также много высококачественной пыльцы.
Пыльцевые зерна трехбороздно-оровые, эллипсоидальной формы. Длина полярной оси 24—34 мкм. экваториальный диаметр 19,8—27,2 мкм. В очертании с экватора эллиптические. Борозды шириной 2,5—3,8 мкм, длинные, с неровными краями, с заостренными или притуплёнными концами, не сходящимися у полюсов. Оры экваториально вытянутые, шириной 7,5—7 мкм, длиной 8,5—9 мкм. Мембрана борозд и ор зернистая Экзина толщиной 1 —1,3 мкм. Мэкзина на полюсах тонкая, на экваторе около борозд утолщена до 0,4 мкм. Скульптура тонкая, сетчатая, разноячеистая, наибольший диаметр ячеек 1,8—2 мкм, наименьший — 0,4—0,5 мкм. Цвет пыльцы желтый.