葉は対生し、1〜2回羽状複葉、まれに3回羽状複葉。小葉は卵形〜菱形で、先が鋭くとがる。葉脈は深く、縁は鈍鋸歯。葉柄に長毛が生える。茎の先に長い穂状の花序を伸ばし、淡青色の花を輪生する。花はアキノタムラソウに似ているが、雄しべは曲がらず、花の外にまっすぐ 突き出るのが特徴。萼や茎に短毛と腺毛があり、さわると粘る。
　よく似たアキノタムラソウは雄しべが上唇に沿い、下向きに先が曲がる。シマジタムラソウの花も雄しべがまっすぐ突き出てほとんど同じであるが、葉の先が丸い。