Двулетнее травянистое растение до 1 м высотой, опушенное жесткими вильчатыми или якорцевидными волосками. Стебли прямые, раветвленные в верхней части. Нижние листья черешковые, верхние сидячие, продолговато-ланцетные, до 20 см длиной и 4 см шириной, по краю выемчато-зубчатые. Корзинки в щитковидно-метельчатом общем соцветии. Обертка темно-зеленая или черноватая, 9-13 мм длиной, 6-10 мм шириной. Цветки язычковые, желтые, 12-15 мм длиной. Плод — семянка веретеновидной формы, 3,5-5 мм длиной, поперечно-складчато-морщинистая, на верхушке с двойным хохолком, длина которого 6-8 мм.
На Курильских островах цветет в июле-августе.
Горлюха японская в пределах России распространена в Приморском крае, на Сахалине и Курильских островах: Симушир, Уруп, Итуруп, Кунашир, Шикотан, Полонского,Танфильева, Юрий, Демина, Анучина. На северных Курилах замещается близким видом — Picris kamtschatica Ledeb., который отличается более крупными корзинками и утолщенными ножками. Вне России встречается в Китае, Корее и в Японии. Растет среди разнотравья на приморских лугах, морских террасах, склонах сопок.
Семена в лабораторных условиях хорошо прорастали при температуре 20-23°С. Всхожесть около 100%.
В надземной части горлюхи японской (горчака японского) найдены флавоноиды и следы алкалоидов.
Горчак японский в народной медицине применяется как детское слабительное и седативное средство. В тибетской медицине надземная часть используется как потогонное средство при лихорадках.