长瓣梅花草,多年生草本,高 (12-) 15-30厘米。
根状茎粗壮,具有多数细长的丝状和须状根。
基生叶通常1,稀2片,具长柄;
叶片肾形,长3-6厘米,宽5-9.5厘米,先端圆,有时有尖头,基部弯缺甚深,呈深心形或耳状,全缘,上面深绿色,下面淡绿色,有不明显弧形叶脉;
叶柄长4-11厘米,扁平,边带窄翼,常有不明显棱条;
托叶膜质。
茎1,稀2-3,常近中部具1茎生叶;
茎生叶无柄半抱茎,肾形,长8-20毫米,宽15-35毫米。
花单生于茎顶,直径2.5-3.2厘米;
萼筒管陀螺状,萼片草质,半圆形至卵形,长4-6毫米,宽2-4毫米,先端圆,边薄而呈窄膜,有细密带短芒或疏锐齿,有明显平行脉;
花瓣绿色,披针形或窄长圆状披针形,长1.45-2.25厘米,宽4-5.5毫米,先端急尖,基部具长2-2.5毫米之爪,边缘薄而呈膜质,有细密锯齿或极短流苏状,具明显平行脉5-7条,比萼片长3-5倍;
雄蕊5,花丝长5-6毫米,扁平,为花瓣长度的1/2或1/3,花药长圆形,长约1.2毫米,顶生;
退化雄蕊5,呈斧头状,暗紫色,全长3.5-4毫米,为雄蕊长度的1/2,有明显柄,柄长约2毫米,宽约1毫米,头部宽而短,顶端圆,不分裂,偶有不明显齿;
子房呈顶端压扁的球形,具3-4棱,各棱稍加厚;
花柱长约1.5毫米,柱头3裂,裂片倒卵形,长约0.8毫米,开展。
蒴果具多数种子;
种子褐色,有光泽。
花期7月,果期8月开始。