Многолетнее травянистое растение 25-100 см высотой. Стебли одиночные, прямые, голые, гладкие, с небольшими бороздками. Листья очередные, продолговатые или ланцетные, до 7 см длиной и 1 см шириной, по краю острозубчатые, уменьшающиеся к верхушке, без черешка. Цветки собраны в рыхлую верхушечную кисть. Чашечка 0,8-1,1 см длиной, обратноконическая, с ланцетными остроконечными лопастями. Венчик неправильный, двугубый, темно-синий, 2-3 см длиной, с трубкой и пятью остроконечными лопастями; все лопасти густо-белореснитчатые. Нити тычинок и пыльники в верхней части сросшиеся. Столбик с двулопастным рыльцем. Плоды — коробочки, вздутые, почти шаровидные, 0,9-1,2 см длиной и 0,7-1 см шириной, голые, многосемянные. Семена яйцевидные, угловатые, сплюснутые, темно-бурые, 1,6-1,8 мм длиной и 0,9-1,1 мм шириной.
На Курильских островах и Сахалине цветет в июле-августе, созревание семян отмечено в сентябре.
Лобелия сидячелистная с ареалом восточноазиатского, преимущественно континентального типа. На территории России она распространена в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке: в Амурской области, Хабаровском и Приморском краях, на Камчатке, Сахалине и Курильских островах. На Курилах встречается на островах Кунашир, Шикотан, Полонского, Зеленый, Юрий, Танфильева, Итуруп, Уруп, Парамушир. Общий ареал вида охватывает северо-восточный Китай, Корею, Японию. Запасы на Курильских островах незначительные.
По имеющимся литературным данным, лобелия сидячелистная имеет незатрудненное семенное размножение. В условиях интродукции (г. Ленинград) размножали семенами. При весеннем посеве в оранжерее всходы нестратифицированных семян появлялись на 12-27-й день, стратифицированных (80 дней) — на 5-й день. Всхожесть последних составляла 60%. В условиях Сахалина при подзимнем посеве всходы появлялись в июне. В отношении семенного размножения существует и противоположное утверждение. Г.Э. Куренцова указывает на затруднительное семенное размножение: семена всходили через 2-3 года. В условиях интродукции (г. Ленинград) размножали и делением корневищ.
В составе лобелии сидячелистной найдены алкалоиды, тритерпеноиды, углеводы, сапонины, флавоноиды, высшие жирные кислоты, высшие алифатические углеводороды, витамины, жирное масло. Алкалоиды как основные биологически активные вещества этого растения найдены во всех его органах. Они содержатся в семенах, цветках и плодах — 0,16-0,21%, в т. ч. лобелии — 0,06-0,08%, в корнях —
0,15-0,5%, в т. ч. лобелии, лобеланин — 0,049%, в траве — 0,024-0,35%, в т. ч. лобелии — 0,023%, лобеланин, лобеланидин. Содержание алкалоидов значительно варьирует в зависимости от периода вегетации (например, листья: 0,14-0,85%). Среди других соединений в траве найдены сессилифолан, урсоловая кислота, мелиссовая кислота, алифатические углеводороды, сапонины, флавоноиды, витамин С, в семенах, стеблях и листьях — жирное масло, в корнях — инулин.
Лобелия сидячелистная используется в восточной медицине. Лекарственным сырьем служат листья, цветы и плоды осенних сборов. В виде отвара или сока применяют как противокашлевое и жаропонижающее средство при бронхите и астме. Основным биологически активным соединением является лобелии, который служит сильным стимулятором дыхания. В корейской медицине применяется как спазмолитическое, успокаивающее, при бронхиальной астме, бронхите, при ослаблении дыхания при отравлении угарным газом, при передозировке во время наркоза, при асфиксии новорожденных. Препараты принимают внутрь и в виде инъекций. Однако применение их должно быть под контролем, поскольку растение ядовито, и передозировка может вызвать обратный эффект — глубокое угнетение дыхания и паралич нервных центров. В китайской медицине также используется лобелии, но получают его из лобелии китайской (L. chinensis). Применяют как мочегонное и для снижения артериального давления совместно с другими лекарственными растениями. В некоторых источниках литературы указывают на возможность использования лобелии сидячелистной при отравлении наркотиками и для отвыкания от курения.