Stormarimjelle er en variabel, middels høy, glatt eller børstehåret ettårig, halvparasittisk plante med utsperrete, nesten opprette greiner. Planten kan bli opptil fire desimeter høy. Bladene er linjeformede til ovale, helrandete og ofte sittende, og er ca. 35 mm brede. Støttebladene har tenner nederst.

Stormarimjelle blomstrer fra juni-august med sterkt gule til hvitaktige, 10-18 mm lange blomster i åpne, énsidige aks. Begertennene er som regel mye kortere enn kronrøret, 4-5 mm lange, og oppbøyde.

Frøkapselen er skjevt eggrund, mye lenger enn begeret, og inneholder 4 store frø som svartner når de modner. Frøene spres ved hjelp av maur.

Planten er vanlig på tørr til frisk, mager jord og kan finnes voksende i åpne skoger, enger, bryn, kyst- og fjellheier, myrer og veikanter. Stormarimjelle er en vanlig plante i hele landet.