小兜蕊兰，植株高10-22厘米。
块茎卵形或球形，肉质，直径5-7毫米。
茎细长，直立或近直立，无毛，基部具1-3枚筒状鞘，近基部具1枚叶。
叶片卵形或长椭圆形，长2-4.5厘米，宽1-2.2厘米，先端钝，基部渐狭成柄并抱茎。
总状花序具8-13朵花，长约2.5厘米；
花苞片卵形，长1.5毫米，先端钝或稍尖，较子房短；
子房纺锤形，扭转，无毛，连花梗长3-4毫米；
花小，绿色；
中萼片直立，卵形、圆形或宽舌形，长1-1.2毫米，宽约1毫米，凹陷，边缘具细齿，先端钝，具1脉，与花瓣靠合呈兜状；
侧萼片张开，狭长圆形，长2-3毫米，宽0.75-1毫米，先端钝或稍尖，具1脉；
花瓣直立，圆形，凹陷，长1-1.5毫米，先端圆形，基部楔形，边缘全缘或略具细齿，具1脉；
唇瓣反折，肉质，舌形，长2-2.2毫米，宽约0.75毫米，先端钝，基部略扩大；
蕊柱短；
花药直立，药隔宽，顶部圆钝；
蕊喙大，近三角形；
柱头2个，隆起。