硬叶山兰，假鳞茎长圆形或近卵球形，长6-9（-15)毫米，宽5-6毫米，具2-3节，以根状茎相连接；
根状茎纤细，直径1-2毫米。
叶1枚，生于假鳞茎顶端，卵形至狭椭圆形，长2-4厘米，宽0.8-1.5厘米，先端渐尖，基部近圆形或宽楔形；
叶柄长1-3厘米。
花葶从假鳞茎侧面发出，长10-20厘米，近直立，中下部具2-3枚筒状鞘；
总状花序长2.5-6厘米，通常具5-14朵花，罕有减退为2-3花；
花苞片卵状披针形，长约1毫米；
花梗和子房长3-5毫米；
花直径约1厘米；
萼片与花瓣上面暗黄色，背面栗色，唇瓣白色而有紫色斑；
萼片近狭长圆形，长6-7毫米，宽1.5-2毫米，先端钝或急尖；
侧萼片略斜歪；
花瓣镰状长圆形，长5.5-6.5毫米，宽约2毫米，先端钝或急尖；
唇瓣轮廓近倒卵状长圆形，长5-7毫米，下部约1/3处3裂，基部无爪或有短爪；
侧裂片近狭长圆形或狭卵形，稍内弯，长约0.8毫米，宽约0.5毫米；
中裂片近倒卵状椭圆形，长约4.5毫米，边缘稍波状，有黑色或紫色斑点；
唇盘基部有2条短的纵褶片；
蕊柱粗短，长2-2.5毫米。
花期6-7月。
