全国に分布。海岸~高山のやや湿気のある崖地や岩場に生育する。 草丈は20~30㎝になる。根茎は短く分枝しない。根出葉には長さ 5~20㎝になる長い葉柄があり、葉身は長さ3~15㎝の腎円形で、基部はくさび形または心形となり、縁は8~10片の浅い切れ込みがある。葉の表面はつやがあり、両面に細かな毛が生えている。花期は7~10月。高さ5~40㎝の花茎を出し、集散花序に白色の花を付ける。時に円錐状になる。萼裂片は長さ2~3㎜の卵~卵状楕円形で、斜開する。花弁は上側の3弁が長さ3~4㎜の楕円形で、下側の2弁が長さ4~15㎜の線状楕円形になり、いわゆる「大」の字になるが、上向きに咲く花の花弁はほぼ同じ長さになる。雄しべは長さ3~4 ㎜で10個あり、葯は橙赤色または暗紅色になる。雌しべは2個の心皮からなり、花柱2本を残し上部までほぼ合着する。果実は卵形の蒴果で長さ4~6㎜、種子は楕円形で長さ0.8㎜になる。
高山には同属のミヤマダイモンジソウがあるが、両者を区別しないとする説が多い。また、地域差、個体差等によって名前が異なることがある。ナメラダイモンジソウ、ウチワダイモンジソウ(高千穂)等に出会っている。