名はアオとついているが、果期になると赤味を帯びてくる。根茎は横に広がって匍匐し、節間は短い。茎は直立し、円筒形、中空。茎が乾燥すると細かい点状の突起が見える。葉は茎より短く、長さ20～30㎝、幅1～2㎜。頭花は集散状に2～3個の花をまばらにつける。雄しべは3個。蒴果は長さ3～3.5㎜、赤褐色を帯び、先が鋭角に尖り、長いものは花被片の2倍長になる。種子は長さ約0.5㎜、狭倒卵形で、表面に格子状紋がある。
　ハリコウガイゼキショウも茎が円筒形で似ているが、花がコウガイゼキショウのように多数集まってつき、蒴の先の尖りがやや少ない。コウガイゼキショウは茎の断面が扁平で、ひれ（翼）がある。