Lilia złotogłów jest okazałą byliną dorastającą do wysokości 40-60 (-150) cm.
Nierozgałęziona i sztywna łodyga wyrasta z cebuli złożonej z licznych złocistych łusek.
Liście eliptyczno-lancetowate, w dolnej części łodygi ułożone skrętolegle, w środkowej okółkowo.
Kwiaty na szypułkach mają kształt turbanu, w liczbie 3-10, ułożone są w luźne grona. Owocem jest duża torebka, pękająca trzema szparami.
Kwitnie na przełomie czerwca i lipca. Kwiaty pojawiają się na długim, ponad 150-centymetrowym pędzie kwiatowym w liczbie kilkunastu (niekiedy nawet ponad 20 sztuk). Są niewielkie, ich średnica wynosi około 7cm, koloru śnieżnobiałego, niekiedy także z dodatkiem różu z żółtymi pylnikami.

Gatunek występujący na przeważającej części Europy z wyjątkiem Półwyspu Skandynawskiego i Wysp Brytyjskich aż po Kaukaz.
W Polsce rozproszona na terenie całego kraju, zarówno na niżu jak i w górach; coraz częściej uprawiana w ogrodach. Można spotkać dziko rosnącą lilię na terenie województwa warmińsko-mazurskiego.
Przenoszenie lilii z stanowisk naturalnych do ogrodów przyczyniło się do drastycznego zmniejszenia liczby jej stanowisk. Obecnie cebulki lilii złotogów (często w odmianach) dostępne są już w dobrych centrach ogrodniczych.

Podlega ścisłej ochronie.