Stor Knopurt er en flerårig urt med grundstillede blade, der enten er enkelt eller dobbelt fjersnitdelte. De er mørkegrønne på oversiden og lysere på undersiden, mens bladene på stænglerne er fligede med hel rand. Både stængler og blade fremstår let kantede og svagt hårede, og planten har en solid forankring med en lodret jordstængel og en kraftig pælerod.
Blomsten består af mange små, rørformede blomster samlet i en endestillet kurv med en knopformet bund. Kurven er omgivet af skælagtige svøbblade med fine hårlignende udvækster langs kanterne. De enkelte blomster i kurven har en mørkt rødviolet farve, der giver det hele et karakteristisk og iøjnefaldende udseende.