Многолетнеетравянистое растение. Высота от 30 до 100 см. Обладает вертикально отходящими утолщёнными запасающими придаточными корнями. Корневище с золотистым оттенком.
Стебель прямостоячий, ребристый, полый. Все растение покрыто жёсткими короткими волосками. Прикорневые и нижние стеблевые листья длинночерешковые продолговато сердцевидно-яйцевидные, средние стеблевые — яйцевидные, верхние — ланцетные, сидячие.
Соцветие — длинная односторонняя кисть. Цветки светло- или тёмно-фиолетовые длиной от 1,5 до 3,5 см, венчик по краю реснитчатый, чашелистики отогнуты назад.
Плод — коробочка. Цветение в июле — августе, плодоношение в августе — сентябре. Каждое растение может дать до 15 000 семян, обладающих высокой всхожестью и летучими свойствами благодаря лёгкости и наличию небольшого крыла.
В первый год развития образуются небольшая розетка листьев и стержневой корень, а на следующую весну из почек корня развиваются многочисленные новые розетки и корни.
Вид Колокольчик рапунцелевидный относится к роду Колокольчик (Campanula) семейства Колокольчиковые (Campanulaceae) порядка Астроцветные (Asterales). Кладограмма в соответствии с Системой APG IV по состоянию на июнь 2023 года:
ещё 10 семейств
еще 457 подтвержденных видов и 125 видов, ожидающих подтверждения
