Стебель голый, прямой, бороздчатый, в начале вегетации - зеленый, под конец темно-фиолетовый. Листья продолговатые, дважды-триждыперисторассеченные. Многочисленные корзинки собраны в пирамидальные метельчатые соцветия. Плоды (семянки) очень мелкие, округло-овальной формы (длиной 1 мм, толщиной 0,5 мм), бурые. Масса 1000 семян 0,5-0,6 г.

Растения отличаются засухоустойчивостью и устойчивостью к болезням и вредителям. Цветет полынь в августе - сентябре. Семена сохраняют всхожесть полтора-два года. Размножается семенами, которые сеют непосредственно в грунт.

Сеют ранней весной на глубину не более 1 см широкорядным способом с междурядьями шириной 70 см. Всходы появляются через шесть - девять дней после сева. Активный рост начинается в первой половине июня. Уход заключается в поддержании участка в чистом от сорняков и рыхлом состоянии.

Уборку проводят в период массового цветения, срезая растения на высоте 30-35 см от поверхности почвы. Зеленую массу сушат в тени, укладывают в пакеты и хранят в сухом помещении.

Надземную часть полыни однолетней используют в качестве желудочного и мочегонного средства, а также при заболеваниях кожи.

Эфирное масло из полыни представляет собой легкоподвижную жидкость, бесцветную или желтоватого цвета. В масле присутствуют камфен, мирцен, пинен, цинеол, артемизиакетон, камфора, борнеол, уксусная и масляная кислоты. Его используют в парфюмерно-косметической промышленности.

В Закавказье молодые листья полыни однолетней используют в качестве приправы к мясным блюдам. В Киргизии пряностью приправляют бульон из козлятины. В Монголии семена полыни добавляют в мучные и крупяные блюда, чай.