仙笔鹤顶兰，植株通常高约1米。
假鳞茎深绿色，挺直，粗壮，圆柱形，长约15-40厘米，粗3-5厘米，具数节至10余节。
叶通常6-7枚，互生于假鳞茎的上部，纸质，椭圆形，长30-70厘米或更长，宽9-13厘米或更宽，先端渐尖，基部收狭并扩大成鞘；
叶鞘互相包卷而形成假茎。
花葶黄绿色，出自假鳞茎基部的第一个节上，直立，粗壮，圆柱形，长约20厘米；
花序柄粗8-13毫米，被3枚鞘；
总状花序长3.5-11.5厘米，具多数花；
花苞片黄绿色，卵状三角形，长约1.8厘米，早落；
花梗和子房长2-3.5厘米，疏生褐色毛；
花不甚张开；
中萼片乳白色带绿色先端，近长圆形，长4.2-4.5厘米，宽约1.3厘米，先端锐尖，具5条脉，无毛；
侧萼片镰刀状长圆形，长3.5-3.8厘米，宽约1.5厘米，先端锐尖，具5条脉，无毛；
花瓣乳白色，镰刀状长圆形，长3.3-4厘米，宽约1.5厘米，先端锐尖；
唇瓣贴生于蕊柱基部，近圆形，长2-3厘米，宽2-2.5厘米，前部稍3裂；
侧裂片背面乳白色，内面乳白色带橙红色的晕，围抱蕊柱；
中裂片橙红色，很小，前端边缘皱波状；
唇盘具2-3条黄色的龙骨状脊，无毛；
距黄绿色带白绿色条纹，狭圆锥形或角状，长4-7毫米，粗2-3毫米；
蕊柱乳白色，正面具橙红色条纹并疏生白色长毛，扁棒状，向前弯，长约2厘米，上端扩大；
蕊喙厚，三角形，不裂；
药帽乳白色。
花期6月。
