Vegetative Merkmale
Dill ist eine sommerannuelle, einjährige krautige Pflanze und erreicht Wuchshöhen von meist 30 bis 75 Zentimetern, selten bis zu 120 Zentimetern. Alle oberirdischen Pflanzenteile sind kahl und die Farbe variiert von Hellgrün bis Grün-Türkis. Alle Pflanzenteile duften stark aromatisch. Die Stängel wachsen aufrecht und verzweigen sich meist im oberen Abschnitt.
Besonders die unteren Laubblätter sind drei- bis vierfach fiederschnittig, fein zerteilt in borstliche Abschnitte. Die oberen Laubblätter sind weniger stark geteilt und kleiner. Nebenblätter fehlen. Die Blattscheiden haben eine Länge von 1 bis 2 Zentimetern und sind oben gehörnt.
Blütenstände, Blüten und Früchte
Die großen Blütenstände sind tragblattlose, 15- bis 30-strahlige Doppeldolden, selten bis zu 50-strahlig. Sie weisen einen Durchmesser von 5 bis 15 Zentimetern auf und enthalten zehn bis 25 Döldchen. Die Döldchen weisen einen Durchmesser von 3 bis 5 Zentimetern auf und enthalten 15 bis 25 Blüten. Die Blütenstiele sind 6 bis 10 Millimeter lang. Die kleinen Blüten sind radiärsymmetrisch und fünfzählig. Die fünf Kelchblätter sind verwachsen. Die fünf Kronblätter sind (dotter-)gelb. Es ist nur ein Kreis mit fünf Staubblättern vorhanden. Die Staubblätter sind länger als die eingerollten Kronblätter.
Zwei Fruchtblätter sind zu einem unterständigen Fruchtknoten verwachsen, der länglich und etwas zusammengedrückt geformt ist. Die zwei Griffel sind kurz. Die Blüte besitzt einen nektarabsondernden Diskus und wird von verschiedenen Insekten, besonders jedoch von Käfern bestäubt. Die Blütezeit reicht von teils schon Mai, jedoch meist Juni bis August.
Die eiförmigen, braunen, trockenen Spaltfrüchte (Doppelachänen) sind 3 bis 5 Millimeter lang, 1,8 bis 2,5 Millimeter breit und 0,6 bis 0,8 Millimeter dick. Die Tausendkornmasse liegt zwischen 1 und 2 g. Sie zerfallen in zwei schmal geflügelte Teilfrüchtchen mit grau-weißen Längsrippen. Die Früchte reifen meist zwischen Juli und September. Als Flügelflieger werden sie über den Wind ausgebreitet, ferner bei Nässe auch als Adhäsionshafter.
Chromosomenzahl
Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 22, selten 44.