大花飞燕草是多年生草本，无块根。总状花序有3-15花；下部苞片叶状，其他苞片线形；花梗长1.5-3.8厘米，与轴密被贴伏的白色短柔毛；小苞片生花梗中部或上部，线形或丝形，长3.5-7毫米；萼片紫蓝色，椭圆形或宽椭圆形，长1.2-1.8厘米，外面有短柔毛，距钻形，长1.7-2（-2.3）厘米，直或末端稍向下弯曲；花瓣蓝色，无毛，顶端圆形；退化雄蕊蓝色，瓣片近圆形或宽倒卵形，顶端全缘或微凹，腹面中有黄颜色髯毛；雄蕊无毛；心皮3，子房密被贴伏的短柔毛。蓇葖直，长1.4-1.9厘米；种子倒卵状四面体形，长约2毫米，沿稜有翅。5-10月开花。