深山南芥为十字花科开花植物，与模式生物拟南芥近缘。

深山南芥是二倍体植物，寿命为两年或两年以上，开小白花，基生叶高度不同，高度为 10-40 厘米（4-16 英寸）。 茎叶交替排列，边缘呈直线状，边缘微弯曲，光滑，基部呈锥形。 深山南芥的叶子含有芥子油苷和毛状体，作为抵御食草昆虫和任何其他潜在威胁（例如火灾和人类活动）的防御机制。

这个物种的花非常小，大小在 3-8 毫米之间，它们是纯白色的，有四个裂片，长在宽而上升的花梗上，长度在 7 到 12 毫米之间。 这些植物是昆虫授粉的，往往在五月到六月之间开花，并在八月初结出果实。 深山南芥的果实长约 2-4.5 毫米（0.08-0.18 英寸），细长，纸质，而种子长 1 毫米（0.04 英寸），排列成一排。

深山南芥主要存在于土壤稀薄的亚北极或亚高山环境中，例如岩壁、蛇角和距骨斜坡，或裸露的海岸带。 个别植物可能形成孤立的莲座丛，并能够通过无性系斑块进行无性繁殖。 最后，拟南芥无法在杂草猖獗的农业生态系统中生存； 它在低竞争下表现最佳，因此其生命周期取决于发芽、生长和种子在其他植物物种阻止光照进入之前的很短时间内的结实。

深山南芥呈环极分布，分布于欧洲北部和中部、亚洲和北美洲。 在美国弗吉尼亚州，可以发现它生长在石灰岩、白云石、粉砂岩、变粉砂岩、角闪岩、变玄武岩、辉绿岩和其他镁铁质和长英质火成岩和变质岩露头上的岩石林地、贫瘠之地和裂缝或薄土壁架中 岩石。 它也位于美国东部地区，那里通常仅限于沙洲。 在欧洲，它已在德国南部和瑞典的禁区发现。

深山南芥的地理范围很大，但通常仅限于小而孤立的种群，导致不同司法管辖区的保护状况各不相同。 在英国，它被认为稀有但未受到威胁； 它的分布高度分散在整个苏格兰，在威尔士和设得兰群岛有单一种群。 它在美国的几个州（包括俄亥俄州、佛蒙特州和马萨诸塞州）处于濒危或受到威胁的状态。 尽管如此，深山南芥并未列入世界自然保护联盟红色名录。

地理上孤立的种群，在欧洲，深山南芥 sSP。 petraea 已被证明在代谢上彼此不同。 当在实验条件下暴露于低温时，这些种群也具有不同的新陈代谢。

深山南芥 ssp. 的北美种群。 lyrata 通常在分布的中心异交，但在范围边缘表现出向自交的转变。

拟南芥物种具有解决物种形成研究问题的能力，因为它们的繁殖周期相对较短且易于维护。 此外，深山南芥在习性偏好、对当地环境的适应、生活史策略、基因组结构、交配系统和染色体数目方面差异很大。 它在理解种群如何分化以及生殖障碍如何产生方面特别有用。 阿拉斯加的土著人也食用拟南芥属物种，他们将叶子作为蔬菜烹调或将其生吃在沙拉中。

与深山南芥一起生长的物种有千里光、荚莲、紫葳、扁叶菊、圆叶风铃、山核桃、木香和加拿大耧斗菜。 深山南芥被许多食草动物食用，如白菜白蝴蝶、Pieris brassicae。 它是致病性真菌 Phoma herbarum 的已知宿主。