Колокольчик персиколистный — травянистое многолетнее растение, достигает в высоту 40—100 и даже 160 см. Содержит млечный сок. Корень веретенообразный, косой, волокнистый. Стебель прямостоячий, простой, редко ветвистый, голый, слегка ребристый. Стеблевые листья — очерёдные, узкие, линейные или ланцетные, тёмно-зелёного цвета, блестящие, по краям городчатые (верхние — почти цельнокрайние, меньше нижних). Цветки — голубого, сине-фиолетового или светло-лилового цвета (редко белого), расположены на коротких цветоножках, собраны в однобокую верхушечную кисть из трёх — восьми цветков или одиночные. Венчик ширококолокольчатый, крупный, до 3,5 см длиной и в диаметре, разделён на доли не более чем на 1⁄3. Чашечка вдвое короче венчика, обратноконическая, бороздчатая, с длинными заострёнными цельнокрайними зубцами. Цветёт в июне — июле. Плод — многосеменная коробочка с десятью жилками, вскрывающаяся дырочками у верхушки. Плодоносит в августе — сентябре.