Цветение
Цветки расположены на цветоножках длиной 1 мм, обращённые во все стороны, в длинном, густом, цилиндрическом колосовидном соцветии, от 3,5 до 14 см длиной и от 2 до 2,5 см шириной. Прицветники яйцевидно-ланцетные, розовато-пурпурные по цвету, от 1,7 до 2,5 см длиной, от 0,3 до 0,7 см шириной. Они почти равны чашечке или немного длиннее, глубоко гребенчато-зубчатые (зубцы 3—8 мм), длинно заострённые, в нижней части иногда с двумя рядами чёрных или коричневых точек-чешуек, выделяющих нектар, голые или редко опушенные и по краю реснитчатые. Чашечка по длине 1,2—2 мм, большей частью с густыми волосками, с трубкой длиной 6—8 мм, с длинными, линейно-остистыми, шиловидными, часто дугообразными зубцами (0,6—1,4 см), почти равными трубке венчика. Венчик пурпурный, от 2 до 3 см длиной, снаружи покрытый белыми, двуклеточными ворсинками, внутри более-менее редкими, цилиндрическими, многоклеточными. Нижняя губа с жёлтыми пятнами, а венчик имеет внутри белые или голубоватые пятна кольцом ниже отгиба. Тычинки с пыльниками по длине 4,5 мм, с остроконечными, почти равными придатками, нижние с придатками немного длиннее остальных. Завязь обратнояйцевидная, по длине не превышает 2 мм, по ширине 1,2 мм, голая, коричневая по цвету. Столбик в пять раз длиннее завязи, голый или изредка наверху редковолосый.
Плоды
Марьянник полевой имеет обратнояйцевидный, до 1 см длиной, до 4,5 мм шириной, на 1/3 или в два раза короче чашечки, с загнутым маленьким носиком, голый плод – коробоку, которая вскрывается с двух сторон. Края створок утолщённые, голые или редко опушеные. Семена продолговатые, от 3 до 4,5 мм длиной, от 1,5 до 2,5 мм шириной, тупые, матовые, тёмно-коричневые по цвету. Семена этого года не всходят не перезимовав.
Стебель
Марьянник полевой имеет цилиндрический, прямой, ветвистый стебель. Ветви на нем тонкие, торчат вверх.
Листья
Листья ланцетные, по длине не превышают 7 см, по ширине 8 мм, толстые, более-менее мясистые или линейные, длинно заострённые, цельнокрайные или с 2—4 длинными, острыми зубцами. Марьянник полевой имеет листья почти сидячие или иногда на черешках 2 мм длиной, с обеих сторон с белым опушением.