龙头兰，植株高45-120厘米。
块茎长圆形，长4-6厘米，直径1.5-2.5厘米，肉质。
茎直立，基部具鞘，其上具多枚叶。
叶着生至花序基部，下部的叶片卵形至长圆形，长6-10厘米或更长，宽3-6厘米，上部的叶片变为披针形、苞片状，长达5厘米。
总状花序具2-5朵花，长6-15厘米；
花苞片叶状，长于或短于子房；
子房圆柱形，扭转，无毛，连花梗长5-6厘米；
花大，白色，芳香；
中萼片阔卵形或近圆形，扩展，长2.5-3厘米，宽2-2.8厘米，先端圆钝；
侧萼片宽卵形，张开，稍偏斜，较中萼片稍长，先端钝；
花瓣线状披针形，甚狭小，长约1厘米或更短，较萼片短很多；
唇瓣长2.5-3厘米，最宽处达3厘米，3裂；
中裂片线状长圆形，全缘，肉质，直立，长约2厘米，宽约4毫米，上面近基部处无胼胝体；
侧裂片宽阔，近扇形，外侧边缘成蓖状或流苏状撕裂，内侧边缘极全缘；
距下垂，长6-10厘米，较粗，直径3-5毫米，为子房长的2-3倍。
花期7-9月。
