형식은 원형의 토분(土墳)으로, 밑에 경덕왕릉식의 호석(護石)이 돌려 있다. 즉, 봉토 밑에 지대석(地臺石)을 깔고, 판석(板石)을 돌려 호석을 삼았고, 판석과 판석 사이에 탱석(撑石)을 세웠으며, 그 위에 갑석(甲石)을 덮었다. 또, 탱석 표면에는 방향을 따라 십이지신상(十二支神像)이 조각되었고, 호석에서 일정한 거리에 박석을 깔았으며, 그 밖으로 난간을 돌렸다. 난간 기둥에는 상 ·하에 구멍이 있어 기둥과 기둥 사이에 2개씩의 관석(貫石)을 끼웠는데, 이는 다른 왕릉과 같은 형식이다. 헌덕왕은 18년간 재위하였는데, 이 시대에 이미 통일신라의 국력이 쇠약해져 재위기간 중에 2차례의 반란이 일어났고, 치적 또한 두드러지지 않은 편이다. 그런데도 신라의 왕릉으로서는 호화롭게 축조된 것은 이례적이다. 기록에는 천림사(泉林寺) 북쪽에 장사지냈다고 하였는데, 천림사의 위치를 정확히 알 수는 없으나 이 능 남쪽에 있는 절터로 추측된다.

지정면적 1만8000㎡, 무덤지름 26m, 높이 6m.