北火烧兰，地生草本，高4.0-60厘米；
根状茎粗长；
根聚生，细长，有时散生在老的根状茎上。
茎直立，无毛，中、下部具3-4枚鳞片状鞘。
叶着生于中上部，5-7枚，互生；
叶片卵状披针形至椭圆状披针形，长6-13厘米，宽3-5厘米，先端渐尖或长渐尖，基部鞘状并抱茎，向上叶逐渐变小，过渡为花苞片。
总状花序长7-10厘米，具5-10朵花；
花苞片叶状，卵状披针形，先端长渐尖，下部的较花长近1倍，向上逐渐变为短小；
子房和花梗长约1.5厘米；
花较大，黄色或黄褐色，较少淡红色；
中萼片椭圆形，长约15毫米，宽约6毫米，先端渐尖；
侧萼片斜卵状披针形，长、宽与中萼片相等或稍大，先端长渐尖；
花瓣宽卵形，长约12毫米，宽约8毫米，先端渐尖，基部宽楔形；
唇瓣长约15毫米；
下唇两侧各具一枚长约6毫米，高约5毫米的半圆形裂片；
上唇近长圆形与下唇之间以一短的关节相连，长约6毫米，宽约5毫米，先端圆钝，基部两侧各具一枚近三角形的附属物；
附属物长约3.5毫米，宽约3毫米；
蕊柱长约6毫米（连花药）；
花药卵形，长约3毫米。
蒴果椭圆形，长约2厘米。
花期7月，果期9月。
