Надземные побеги плагиотропные, радиально расходятся от основания главного корня, а в последующем приподнимающиеся. Вегетативные побеги многочисленные, высотой 10—30 см, образующие плотную розетку — подушку.
Листья жёсткие игловидные (отсюда название вида), длиной 1,5—3 см, шириной 1 мм, почти трёхгранные, острые.
Соцветие метельчато-щитковидное. Число цветков на побеге может быть от одного до нескольких десятков, чаще — один-два. Чашечка длинная, узкоцилиндрическая, зеленоватая с острыми ланцетовидными зубцами. Цветки крупные, белые, с пятью лепестками, душистые. Пластинка лепестков обратнояйцевидной формы с хорошо выраженным ноготком, на верхней стороне с волосками, до 1/3 или глубже бахромчато надрезанная на линейные доли. Андроцей состоит из 10 тычинок, расположенных в два круга (по 5 тычинок в каждом). Гинецей ценокарпный, состоит из 4 плодолистиков. Семяпочки располагаются на семяносце, в центре завязи. Завязь верхняя. Число столбиков равно двум. Цветки характеризуются однократным распусканием венчика, который относится к хазмогамному типу.
Для гвоздики иглолистной характерна гинодиэция[2][3]. Обоеполые цветки в полтора раза крупнее тычиночных цветков. У обоеполых цветков число лепестков постоянное, всегда равно 5, а у пестичных цветков их может быть 4 или 5. Пестики обоеполых и пестичных цветков по размерам отличаются слабо; разница между длиной столбика и рылец у обоеполых и пестичных цветков незначительна. Между пестичными и обоеполыми цветками имеются отличия и в форме завязиː у первых её верхушка заострённая, у вторых более плоская. Иногда у обоеполых особей встречаются переходные цветки. Тычинки у них в разной степени редуцированы. По размерам эти цветки занимают промежуточное положение между пестичными и обоеполыми. У обоеполых цветков резко выражена протерандрия. При их распускании сначала появляются 5 тычинок наружного круга околоцветника, а затем 5 тычинок внутреннего круга.
Цветки обеих половых форм распускаются одновременно. Фаза бутонизации начинается в середине мая, фаза цветения начинается в первой декаде июне и заканчивается в третьей декаде июля (длится 40-47 дней[2]).
Плод — многосесемянная, верхняя лизикарпная, двучленная коробочка с оболочкой, вскрывающаяся несовершенно, дизъюктивно-дорсально. Начало плодоношения приходится на третью декаду июня[2].