Многолетнее травянистое растение высотой 20-50 см, с ползучим шнуровидным корневищем. Стебель одиночный, прямостоячий или восходящий, ветвистый, голый, четырёхгранный, с белыми полосками; междоузлия длинные, превышают длину листьев. Листья линейные, длиной (18)30-35(50) мм и шириной (0,5)1-2(4) мм, со слегка завороченными краями, голые, с одной жилкой, нижние по 6 в мутовке, верхние — по 4. Цветки в рыхлых верхушечных соцветиях, на длинных тройчатых цветоносах, несущих на каждом разветвлении по три полузонтика из 3-6 цветков. Прицветники овально-яйцевидные. Венчик белый, трубчато-воронковидый, трёхраздельный, с овальными тупыми лопастями. Тычинок три. Плодики почти шаровидные, морщинистые, блестящие. Цветёт в мае-июне, плоды созревают в июне-августе.Европейский вид, слегка заходящий на территории России в Западную Сибирь. В Средней России встречается в чернозёмной полосе обыкновенно, на юге Нечерноземья изредка, в более северных районах крайне редко.
Растёт в степях, среди степных кустарников, на опушках, в светлых сосняках на песках.
В Средней России в чернозёмной полосе и как заносное растение на юге Нечерноземья в степях, на выходах мела и известняка встречается похожий европейский вид, немного заходящий в степные районы Казахстана, Подмаренник восьмилистный — многолетнее травянистое растение высотой 30-70 см, с толстым тёмно-бурым деревянистым корневищем и многочисленными прямостоячими блестящими стеблями. В отличие от подмаренника красильного, его очень узкие, почти нитевидные, сизые листья с сильно завороченными краями собраны мутовками по восемь (что отражено в видовом названии растения), а лопасти венчика имеют на верхушке короткий толстый придаток, загнутый внутрь.