Многолетнее травянистое растение с сильным своеобразным запахом, высотой 40-120 см. Стебли прямостоячие, ветвящиеся. Листья в общем очертании широкояйцевидные, дважды-трижды перисторассечённые на линейно-продолговатые доли (верхние почти цельные) без промежуточных долек, нижние — с длинными черешками, средние — с более короткими, а верхние — сидячие. Стебли, листья, обёртки корзинок густо опушены короткими прижатыми волосками, поэтому всё растение имеет серовато-серебристый цвет. Цветки очень мелкие, трубчатые, с жёлтым венчиком, собраны в соцветия-корзинки шириной 2,5-4 мм, которые в свою очередь образуют общее густое метельчатое соцветие. Краевые цветки в каждой корзинке женские, срединные — обоеполые. Плоды — буроватые продолговатые семянки длиной до 1 мм. Цветёт в июне-сентябре, плоды созревают в августе-октябре.
Растение с обширным ареалом, лежащим в Евразии, Северной Африке и Северной Америке. В России распространена почти по всей территории, в том числе во всех среднерусских областях.
Это типичное рудеральное растение, обитающее на пустырях, свалках, других мусорных местах, у дорог, в канавах, на молодых залежах, в садах, придорожных насаждениях, нарушенных лесах, на вырубках, залежах, по берегам водоёмов.
Полынь горькая давно известна как растение, активно возбуждающее аппетит. Лекарства из неё назначают как горечь для улучшения аппетита и усиления пищеварительного процесса.
По железным дорогам, на пустырях и в населённых пунктах иногда находят похожую —Полынь Сиверса —заносное однолетнее или двулетнее растение с более крупными корзинками и сильнее расчленёнными листьями.
