卷鞘鸢尾是多年生草本植物，植株基部围有大量老叶叶鞘的残留纤维，棕褐色或黄褐色，毛发状，向外反卷。根状茎木质，块状，很短；根粗而长，黄白色，近肉质，少分枝。叶条形，花期叶长4-8厘米，宽2-3毫米，果期长可达20厘米，宽3-4毫米。

花茎极短，不伸出地面，基部生有1-2枚鞘状叶；苞片2枚，膜质，狭披针形，长4-4.5厘米，宽约6毫米，顶端渐尖，内包含有1朵花；花黄色，直径约5厘米；花梗甚短或无；花被管长1.5-3.7厘米，下部丝状，上部逐渐扩大成喇叭形，外花被裂片倒卵形，长约3.5厘米，宽约1.2厘米，顶端微凹，中脉上密生有黄色的须毛状附属物，内花被裂片倒披针形，长约2.5厘米，宽0.8-1厘米，顶端微凹，直立；雄蕊长约1.5厘米，花药短宽，紫色；花柱分枝扁平，黄色，长约2.8厘米，宽约6毫米，顶端裂片近半圆形，外缘有不明显的牙齿，子房纺锤形，长约7毫米。

果实椭圆形，长2.5-3厘米，宽1.3-1.6厘米，顶端有短喙，成熟时沿室背开裂，顶端相连；种子梨形，直径约3毫米，棕色，表面有皱纹。花期5-6月，果期7-9月。