W pierwszych latach życia wytwarza tylko przyziemną rozetę liści. Łodyga gruba, gęsto owłosiona, dorastająca do 1,5 m wysokości, tworzy się dopiero między 10 a 25 rokiem życia.
Białawe do jasnożółtych, z zewnątrz zielonkawe, niezróżnicowane na kielich i koronę, o średnicy 10–15 mm, pachnące, zebrane w wiechowaty kwiatostan długości do 50 cm, o bocznych odgałęzieniach wydłużonych, luźnokwiatowych; w górnej części wiechykwiaty męskie - pręcikowe, dolne obupłciowe. Kwitnie od czerwca do sierpnia, zapylana jest przez muchówki.
Zatrucie po spożyciu liści lub kwiatów objawia się początkowo osłabieniem, a następnie porażeniem mięśni klatki piersiowej uniemożliwiającym oddychanie. Liście młodych roślin są bardzo podobne do liści goryczki żółtej.
Surowiec zielarski (z uprawy): kłącze ciemiężycy z korzeniami - Rhizoma Veratri cum radicibus
Zawiera silnie toksyczne alkaloidy sterolowe - protoweratrynę, germerynę, germinę, rubijerwinę, izorubijerwinę (do 1,5%) oraz gorzki glikozyd - weratramaryna, kwasy organiczne (weratrynowy i chelidonowy).
Dawniej stosowana jako środek drażniący skórę i miejscowo znieczulający, obecnie stosowany tylko do produkcji leków gotowych i w weterynarii, jako środek żołądkowy. Wyciągi alkoholowe lub octowe były używane do zwalczania wszawicy.
Ciekawostki
Według jednej z wersji łacińska nazwa rodzaju pochodzi od słowa verare, co oznacza mówić prawdę, gdyż sproszkowany korzeń ciemiężycy wywołuje kichnięcia, co jest w przekonaniu ludowym potwierdzeniem prawdziwości słów. Do właściwości tej nawiązuje też nazwa słowacka: kychavica.
Niektórzy badacze historii starożytnej twierdzą, że są przesłanki pozwalające przypuszczać, iż przyczyną śmierci Aleksandra Macedońskiego mogło być niezamierzone przedawkowanie ciemiężycy podawanej mu jako lekarstwo.