Вёх ядовитый — многолетнее травянистое растение высотой до 1—1,2 м с характерным вертикальным белым мясистым корневищем с многочисленными мелкими и тонкими корнями. При продольном разрезе в корневище обнаруживается ряд поперечных полостей, наполненных желтоватого цвета жидкостью. Это характерный отличительный признак вёха. Корни сочные, толщиною до 0,5 см.
Стебель гладкий, ветвистый, полый в междоузлиях, с красноватым налётом; наверху многократно ветвится.
Листья влагалищные крупные длинночерешковые, по краям острозубчатые, дваждыперистые, нижние — почти триждыперисто-рассечённые с линейно-ланцетными, остроконечными и остропильчатыми листочками. Стеблевые листья уменьшаются и упрощаются по мере приближения к вершине.
Мелкие белые обоеполые или тычиночные цветки собраны в сложные (двойные) зонтики с 10—15 главными лучами. Обвёртки отсутствуют (важное отличие от болиголова пятнистого), однако имеются обвёрточки с 8—12 листочками у каждого зонтика. Отдельный цветок построен по пятерной системе. У обоеполых цветков зубцы чашечки хорошо заметны. Тычиночные цветки в главном зонтике редки, встречаются в середине боковых зонтиков. Они от обоеполых цветков отличаются недоразвитием завязи и столбика[7]. Цветёт во второй половине лета (июль — август).
Плоды мелкие, длиной 1,5—1,8 мм, состоящие из двух полушаровидных семянок коричневого цвета; с наружной стороны каждой семянки находятся пять широких продольных рёбер; внутренние стороны каждой семянки обращены друг к другу, почти плоские, более светлой окраски, с широкой тёмной полосой посередине. Размножается семенами.