勐海石斛植株矮小。茎狭卵形或多少呈纺锤形，长1.5-3厘米，连同叶鞘粗4-5毫米，具3-4节，当年生的被叶鞘所包裹。叶薄革质，通常2-3枚，狭长圆形，长1.5-5.5厘米，宽4-7毫米，先端钝并且不等侧2裂，基部扩大为鞘；叶鞘偏鼓状，松松抱茎，纸质，干后浅白色，鞘口斜截。

总状花序1-3个，顶生或侧生于当年生的茎上部，长2-4厘米；花序轴纤细，粗约0.5毫米，具数朵小花；花苞片膜质，卵形，长约3毫米，宽约1毫米，先端急尖；花梗和子房长约4毫米；花绿白色或淡黄色，开展；中萼片狭卵形，长6.5毫米，宽2.5毫米，先端锐尖，具5条脉；侧萼片卵状三角形，长6.5毫米，基部歪斜，宽约5毫米，先端锐尖，具5条脉，仅中央3条脉到达先端；萼囊长圆形，长约5毫米，末端钝。

花瓣长圆形，长6毫米，宽2毫米，先端锐尖，具3条脉；唇瓣近长圆形，长5毫米，宽4毫米，中部以上3裂；侧裂片先端尖牙齿状，边缘全缘或不明显的齿；中裂片横长圆形，边缘多少皱波状，先端凹缺；唇盘具由3条褶片连成一体的宽厚肉脊，脊的先端终止于中裂片基部；蕊柱粗短，长2毫米，基部扩大，药帽前端边缘微撕裂状。

蒴果倒卵形，长宽近相等，7毫米，具3个棱。花期8-9月。