Бадан толстолистный — травянистый многолетник высотой до 50 см. Формирует короткий стебель, на котором развиваются плотные круглые листья. Одна из особенностей культуры — толстое корневище, переходящее в мощный стержнеобразный корень. Бутоны собраны в рыхлые метельчатые соцветия розового оттенка. С конца июля появляются небольшие сухие коробочки с чёрными семенами внутри.