水仙花鸢尾多年生草本植物，植株基部围有鞘状叶，无基生叶。根状茎有直立和横走之分，直立的根状茎短粗，棕褐色，横走的根状茎细长；根细，黄白色；叶茎生，质地柔嫩，条形，宽2-3毫米，与花茎等长或略低，顶端钝或骤尖，基部鞘状，抱茎，无明显的中脉。

花茎纤细，不分枝，高20-30厘米；苞片2枚，膜质，披针形，长2.8-3.3厘米，宽约1.2厘米，顶端渐尖，向外反折，内包含有1朵花；花黄色，直径5-5.5厘米；无花梗；花被管长6-7毫米，外花被裂片椭圆形或倒卵形，长约3.5厘米，宽2-2.2厘米，爪部楔形，中脉上有稀疏的须毛状附属物，内花被裂片狭卵形，长约3厘米，宽约1.8厘米，花盛开时向外平展；雄蕊长约1.3厘米，花药较花丝略短；花柱分枝扁平，中部略宽，长约1.5厘米，宽约8毫米，顶端裂片钝，椭圆形，边缘有波状牙齿，子房纺锤形，长约1.5 厘米。花期4-5月，果期6-8月。