Słonecznik drobnogłówkowy to wysoka, kępiasta bylina o sztywnych, niepokładających się pędach, osiągająca wysokość do 200 cm. Łodygi górą są rozgałęzione, blaszki liściowe lancetowate, długości 7-15 cm, całobrzegie lub piłkowane, na górnej powierzchni szorstkie, ciemnozielone, na spodzie szarawe, pokryte jedwabistymi włoskami. Koszyczki kwiatowe średnicy 2,5-4 cm (u odmian większe np. u "Lemon Queen" 8-12 cm). Żółte kwiaty (u odmiany bladożółte) pojawiają się od sierpnia do października, są często odwiedzane przez pszczoły i motyle. Preferuje stanowiska słoneczne, suche do umiarkowanie wilgotnych. Nadaje się do wysadzania w grupie lub pojedynczo w nasadzeniach naturalistycznych, parkowych, na tle budynków, płotów lub oddalonej grupy krzewów i drzew. Kwiaty nadają się do cięcia.