Многолетнее травянистое растение до 90 см высотой. Стебли прямые, опушенные жесткими волосками, простые или вверху разветвленные. Прикорневые, нижние и самые верхние листья мельче средних. Средние стеблевые листья длиной 4-12 см и шириной 0,8-2,5 см, сидячие, полустеблеобъемлющие, продолговатые или ланцетные, по краю мелкозубчатые, сверху почти голые, снизу густоволосистые и с точечными железками. Корзинки в числе 3-10 и более, на опушенных ножках, образуют щитковидное общее соцветие. Обертка четырехрядная, опушенная, с линейно-ланцетными заостренными листочками. Цветки желтые, краевые с язычками 12-18 мм длиной, внутренние трубчатые, с венчиком 4-5 мм длиной, на верхушке с 5 зубцами. Плод — семянка, продолговатая, опушенная, ребристая, длиной 0,9-1,1 мм, на верхушке с буроватым хохолком длиной до 5 мм.
Согласно морфометрии семян Н.П. Новосельцевой с соавторами ширина 0,2 мм, масса 1000 семян 0,04-0,07 г.
На Курильских островах период цветения девясила японского приходится на август-сентябрь.
Девясил японский на территории России распространен только на Дальнем Востоке: в Амуской области, Хабаровском (юг) и Приморском краях, на юге Курильских островов (Итуруп и Кунашир). Основная часть ареала находится в Китае, на п-ове Корея и в Японии. Обитает на сырых лугах, среди пойменных ивняков, в осветленных лиственных лесах на влажных почвах. По данным А.И. Шретера, в пределах Дальнего Востока России сбор лекарственного сырья девясила японского даже 1 т затруднен.
Семена с прямым крупным зародышем, без эндосперма. В лабораторных условиях при температуре 16-22°С семена прорастали на 5-й день и имели всхожесть 22%, при 20-30°С — на 4-й день, всхожесть — 45%. Стратифицированные семена прорастали на 1 -2 дня раньше. Лучшие результаты получены при стратификации 2-5°С в течение 30 дней. В этом случае всхожесть составила 46-58%. Грунтовая всхожесть низкая — 1-2%, поэтому в культуре рекомендуют вегетативное размножение орготропными побегами. Приживаемость 90-95%. Успешно апробирована культура вида в Подмосковье и Приморском крае. Девясил японский в природе размножается семенами и вегетативным путем.
Химический состав девясила японского изучен слабо. Известно лишь, что в его надземной части содержатся сесквитерпеновые лактоны, в частности 0,1-1,23% инулицина и деацетилинулицин, в корнях — сапонины. Чхве Тхэсоп указывает на наличие в девясиле японском кроме инулицина инустеролов А, В и С, напоминающих тараксастерол.
В качестве лекарственного сырья у девясила японского используют траву в период цветения. Как указывает ряд авторов, отвар ее в виде клизм и ванн разрешен для лечения геморроя, как средство, обладающее аналгезирующими и гемостатическими свойствами. Однако вышеуказанные приемы лечения широкого практического использования не нашли. В народной медицине девясил японский известен как противовоспалительное, кровоостанавливающее (гемостатическое) и мочегонное (диуретическое) средство. Эти свойства девясила японского были подтверждены экспериментально в 1960-е годы сотрудниками Хабаровского медицинского института. В опытах на животных было показано, что настойка проявляет диуретические свойства, усиливает выведение хлоридов и мочевины из организма, снижает проницаемость сосудов, причем быстрее при внутривенном введении, 10%-ная мазь оказывает ранозаживляющее действие после экспериментальных термических ожогов. Однако Чхве Тхэсоп сообщает, что в результате изучения мочегонного действия девясила японского оказалось, что он таковым не обладает. В корейской медицине отвар цветков данного вида используется при гастрите, гастроптозе, диспепсии и как средство, способствующее отделению мокроты при остром и хроническом бронхите, и наружно — в качестве одного из компонентов при лечении стригущего лишая. В Китае девясил японский используется как мочегонное, противопростудное, рвотное, отхаркивающее и желудочное средство. В народной медицине Дальнего Востока используется как наружное средство при кожных заболеваниях — чесотке, экземе и т. д. и при лечении геморроя.