ветвистых стеблей высотой до 40—80 см.
Стебель — прямостоячий, зелёного цвета, затем становится красновато-бурого цвета; на гладкой поверхности выделяются две продольные линии. Характерны секреторные вместилища с тёмным содержимым.
Листья супротивные, сидячие, продолговато-яйцевидные или эллиптические, длиной до 3 см, шириной до 1,5 см, цельнокрайные с многочисленными светлыми и тёмными желёзками (отсюда и название — продырявленный).
Соцветие — верхушечный кистевидно-щитковидный тирс. Цветки правильные, до 2 см в диаметре, с двойным пятичленным околоцветником. Чашечка глубоко-раздельная, остаётся при плоде, свободные части ланцетные с редкими чёрными желёзками. Лепестки свободные, золотисто-жёлтые, продолговато-эллиптические, на верхушке косо срезанные, с желёзками, которые по краю листа тёмные, а на остальной поверхности — светлые. Многочисленные тычинки срослись в три пучка. Гинецей ценокарпный, столбики отогнутые, рыльца с красными сосочками, завязь трёхгнездная, у её основания — железистые стаминодии. Цветёт зверобой с июня по август в течение 25—30 дней.
Формула цветка зверобоя продырявленного:* Ч(5)Л5Т(∞)+(∞)+(∞)П(3).
Пыльцевые зёрна трёхбороздно-оровые или трёхбороздно-оровидные, шаровидной или эллипсоидальной формы. Длина полярной оси 13,6—17,7 мкм, экваториальный диаметр 13,6—17 мкм. В очертании с полюса почти округло-трёхлопастные, с экватора — округлые или широкоэллиптические. Борозды шириной 3—5 мкм, с ровными краями и заострёнными или притуплёнными концами, почти сходящимися у полюсов. Оры округлые или экваториально вытянутые, часто слабо заметны. Мембрана борозд и ор мелкозернистая. Экзина толщиной 1—1,3 мкм. Ширина мезокольпиума 2—3 мкм. Скульптура мелкосетчатая, ячейки мелкие, округло-угловатые. Стерженьки тонкие, с маленькими, округлыми головками; подстилающий и покровный слои тонкие. Цвет пыльцы тёмно-жёлтый.
Плод — трёхгранная многосемянная коробочка с сетчатой поверхностью, открывается створками.
Ювенильные растения зверобоя продырявленного. корневая система стержневого типа, главный корень, развивающийся из зародышевого корешка, достигает в длину 6,7 см, превышающий длину наземной части в 2-3 раза. Диаметр корешка 0,05 мм. Боковые корни (6-7), развивиющиеся на главном, развиты слабее и уступают ему в размерах.