Валериана лекарственная представляет собой травянистое многолетнее растение (в культуре двулетник) с коротким вертикальным корневищем, покрытым многочисленными тонкими шнуровидными корнями. Стебли прямостоячие, цилиндрические, внутри полые; листья супротивные, непарноперисторассеченные, цветки мелкие, белой или розовой окраски.