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Die Sibirien-Schwertlilie ist eine ausdauernde, krautige, 45 – 90 (120) cm hohe Pflanze. Als Überdauerungsorgan wird ein kräftiges Rhizom gebildet, das sich mit zunehmendem Alter immer mehr verzweigt, wodurch im Laufe der Jahre große Horste entstehen. Alle oberirdischen Teile sterben im Herbst ab; im Frühjahr erscheinen schmale, bläulich-güne, 0,5 – einen Zentimeter breite schwertförmige Blätter.

Die Sibirien-Schwertlilie ist eine ausdauernde, krautige, 45 – 90 (120) cm hohe Pflanze. Als Überdauerungsorgan wird ein kräftiges Rhizom gebildet, das sich mit zunehmendem Alter immer mehr verzweigt, wodurch im Laufe der Jahre große Horste entstehen. Alle oberirdischen Teile sterben im Herbst ab; im Frühjahr erscheinen schmale, bläulich-güne, 0,5 – einen Zentimeter breite schwertförmige Blätter.

Der Blütenstängel ist stielrund, hohl, und zur Blütezeit mit wenigen Ausnahmen länger als die Blätter. Pro Stängel werden ein bis drei Teilblütenstände mit jeweils 1einer bis drei Einzelblüten gebildet, die in Form eines so genannten "Fächels“ (Rhipidium) zickzackförmig verzweigt sind. Die Einzelblüten sind kurz gestielt, und stehen in der Achsel eines kleinen trockenhäutigen Tragblattes. Reich blühende Stängel tragen sieben, in seltenen Fällen bis zu acht Einzelblüten.

Der Blütenstängel ist stielrund, hohl, und zur Blütezeit mit wenigen Ausnahmen länger als die Blätter. Pro Stängel werden ein bis drei Teilblütenstände mit jeweils ein bis drei Einzelblüten gebildet, die in Form eines so genannten "Fächels“ (Rhipidium) zickzackförmig verzweigt sind. Die Einzelblüten sind kurz gestielt, und stehen in der Achsel eines kleinen trockenhäutigen Tragblattes. Reich blühende Stängel tragen sieben, in seltenen Fällen bis zu acht Einzelblüten.

Eine Einzelblüte besteht aus sechs blauvioletten Blüten- (Perigon-)blättern (es treten jedoch im Freiland sehr selten vollkommen weiß blühende Mutationen auf). Die drei äußeren Blütenblätter hängen nach unten und werden "Hängeblätter“ genannt. Diese sind an der Spitze blauviolett, gegen den Grund weißlich mit dunkel blauvioletter Aderung und verschmälern sich plötzlich zum braungelben, purpurn geaderten "Nagel“ (Anlockfunktion und Orientierungshilfe für Bestäuber). Die drei inneren, deutlich kleineren blauvioletten Blütenblätter stehen aufrecht und werden als "Domblätter“ bezeichnet. Der Griffel ist dreiästig, über jedem Hängeblatt steht ein blumenblattartig gestalteter blauvioletter Griffelast, welcher nahe dem aufwärts gekrümmten Ende unterseits als Empfangsorgan für den Pollen die unscheinbare Narbe, einen kleinen schuppenartigen Lappen, trägt.  Den zwei Blütenblattkreisen folgt ein Kreis mit drei Staubblättern. Jedes Staubblatt liegt unter jeweils einem Griffelast. Die Bestäubung erfolgt üblicherweise durch Hummeln. Eine Selbstbestäubung ist nicht möglich.

Eine Einzelblüte besteht aus sechs blauvioletten Blüten- (Perigon-)blättern (es treten jedoch im Freiland sehr selten vollkommen weiß blühende Mutationen auf). Die drei äußeren Blütenblätter hängen nach unten und werden "Hängeblätter“ genannt. Diese sind an der Spitze blauviolett, gegen den Grund weißlich mit dunkel blauvioletter Aderung und verschmälern sich plötzlich zum braungelben, purpurn geaderten "Nagel“ (Anlockfunktion und Orientierungshilfe für Bestäuber). Die drei inneren, deutlich kleineren blauvioletten Blütenblätter stehen aufrecht und werden als "Domblätter“ bezeichnet. Der Griffel ist dreiästig, über jedem Hängeblatt steht ein blumenblattartig gestalteter blauvioletter Griffelast, welcher nahe dem aufwärts gekrümmten Ende unterseits als Empfangsorgan für den Pollen die unscheinbare Narbe, einen kleinen schuppenartigen Lappen, trägt.  Den zwei Blütenblattkreisen folgt ein Kreis mit drei Staubblättern. Jedes Staubblatt liegt unter jeweils einem Griffelast. Die Bestäubung erfolgt üblicherweise durch Hummeln. Eine Selbstbestäubung ist nicht möglich.