Viengadīgs vai divgadīgs, vidēji liels (20–60 cm) kurvjziežu dzimtas lakstaugs. Stublājs stāvs, zarains. Viss augs apmatots. Lapas pamīšus lineāras vai lancetiskas (garumā 3–8 cm, platumā 0,2–0,5 cm), sēdošas. Stublāja apakšējās lapas var būt plūksnainas. Ziedu kurvīši pa vienam zaru galā. Vīkala lapas zaļas, olveidīgas, ar zobainu, tumšu, plēvjainu piedevu galā. Kurvīša ārmalā ir tumši zili, plati, neauglīgi piltuvziedi. Kurvīša centrā violeti divdzimumu stobrziedi. Ziedus apputeksnē plēvspārņi (Hymenoptera) un divspārņi (Diptera). Zilā rudzupuķe ir svešapputes augs, un pašappute novērojama ļoti reti. Auglis – ap 0,4 cm garš, apmatots sēklenis. Zied no jūnija līdz septembrim.
Katrs rudzupuķes augs saražo ap 800 sēklu. Sēklas ienākas vienlaicīgi ar labības ražas nobriešanu vai īsi pirms tam, tāpēc līdz ar labības pļauju tiek novāktas arī rudzupuķu sēklas. Zilās rudzupuķes sēklas izskata, lieluma un smaguma ziņā ir visai līdzīgas labības sēklām, tāpēc vēsturiski tās bija grūti attīrīt no graudu ražas. Sējot labību, tika izsētas un izplatītas arī zilās rudzupuķes sēklas. Zilā rudzupuķe ir viena no segetālās veģetācijas sugām – šo sugu sākotnējais (pirms lauksaimniecības kultūras attīstības) biotops dabā nav identificējams, un par sugas dzīvotni kļuvusi lauksaimniecības zeme. Tā pielāgojusies regulāriem augsnes traucējumiem, ko izraisa tīruma aršana.
Zilā rudzupuķe ir terofīts, kas viena gada laikā iziet pilnu dzīves ciklu – dīgst, aug, zied, attīsta sēklas un iet bojā.
Saskaņā ar Graima augu stratēģiju (plant strategy type according to Grime) zilajai rudzupuķei ir jaukta (CR) tipa stratēģija – tā ātri aizņem brīvus zemes laukumus (R jeb ruderāla stratēģija), vienlaikus izteikti konkurējot gan ar lauksaimniecības kultūrām, gan citām nezālēm (C- stratēģija).