Villgulrot er en toårig, svært variabel plante som kan bli opptil en meter høy. Stengelen er fylt, opprett og furet. Bladene er flere ganger dobbelt finnete med smale bladfliker med linje- eller landsettformede, tannete avsnitt.


Planten blomstrer i juli-august med hvite (2 mm) blomstrer samlet i en sammensatt blomsterskjerm. Midtblomstene i denne skjermen er ofte dypt purpurrøde. Storskjermen har tallrike stråler og lange, parflikete svøpeblad. Ved blomstringen er blomsterskjermen flat og utbredt, men både før og etter blomstringen bøyer strålene seg innover så skjermen blir konkav, noe som er svært karakteristisk for denne arten.

Frukten er avlang (2-4 mm). og har fire rader med korte pigger. Pæleroten er hvit. Det finnes flere underarter av gulrot. Den mest kjente er underarten dyrket gulrot (ssp. sativus) som har en mye tykkere og saftigere pælerot som oftest er oransje i fargen. Denne kan av og til gjenfinnes forvillet fra kultur og naturalisert.

Villgulrot vokser i høyt gress på veldrenert jord. Planten finnes mest i lavlandet så langt nord som til Sogn, men er nokså sjelden.