小兰屿蝴蝶兰，茎很短，被叶鞘所包，具3-4枚叶。
叶稍肉质，淡绿色，长圆形或近长椭圆形，长10-24厘米，宽2.8-4.3厘米，先端钝或稍不等侧2裂，基部楔形并且扩大为抱茎的鞘。
花序从茎的基部发出，斜立，不分枝或有时分枝，长达30厘米；
花序柄暗紫色，粗约2毫米，被2枚长4-6毫米的鞘；
花序轴暗紫色，曲折，疏生多数花；
花苞片小，长约2毫米；
花梗连同子房纤细，长2-2.5厘米；
花淡粉红色带玫瑰色唇瓣；
中萼片长圆形，长11-14毫米，宽5-7毫米，先端钝；
侧萼片相似于中萼片，但稍歪斜；
花瓣菱形，长10-12毫米，宽4-7.5毫米，先端钝，基部收狭，贴生在蕊柱足上；
唇瓣基部具长1.5毫米的爪，3裂；
侧裂片直立，镰刀状倒卵形，长3-6.5毫米，宽2-3毫米，先端圆形；
中裂片卵形，平展，长9-11毫米，宽7-8毫米，先端锐尖，基部与两侧裂片之间相交处具1个盾形的肉突；
蕊柱细长，向前弯，长6-8毫米，具较长的蕊喙和长约3毫米的蕊柱足；
药帽前端向前伸长；
花粉团2个，每个劈裂为不等大的2爿。
花期4-5月。
