紫花苜蓿是一种多年生草本植物，其高度在100至150cm之间，茎上多分枝，呈现出三出复叶，小叶形态为卵圆形或椭圆形。

该植物的总状花序中，小花数量可达20至30朵，颜色为紫色。荚果呈螺旋形，内含种子数量为2至9粒，种子形状为肾形，颜色为黄褐色。

紫花苜蓿喜温暖半干旱气候，最适生长温度在15至20℃之间，高温、高湿环境对其生长不利。其抗寒性强，耐寒品种可承受-20至-30℃的低温，且在有雪覆盖的情况下可耐受-40℃。

紫花苜蓿的主根粗壮，根系发达，能够深入地下3至6m，以充分吸收深层土壤的水分，因此具有很强的抗旱能力。对土壤要求不高，沙土、黏土均可生长，但最适于土层深厚、富含钙质的土壤环境。适宜的土壤pH范围在7至8之间。

在生长过程中，最忌积水，连续水淹24小时即可导致大量死亡，因此要求良好的排水条件，地下水位需低于1m以下。此外，紫花苜蓿还具有较强的耐盐碱能力，成株能承受0.3%以下的盐分，并在NaC1含量为0.2%以下的环境下生长良好。