Валериана лекарственная — многолетнее травянистое растение с вертикальным коротким корневищем и прямым дудчатым стеблем до 1 -1,5 м высотой. На первом году образуется лишь розетка прикорневых листьев, а на втором году вырастает стебель, и растение зацветает. Листья непарноперистораздельные, нижние черешковые, верхние сидячие. Цветки белые или бледно-розовые, мелкие, душистые, обоеполые, собраны на верхушке стебля в крупные щитовидные метелки. Плод — мелкая продолговато-яйцевидная семянка длиной 2,5-4,5 мм, шириной 1-1,8 мм с десятилучевым перистым хохолком. Цветет с июня по август, плодоносит в июле—сентябре.