长叶兰是附生植物；假鳞茎卵球形，长2-5厘米，宽1.5-3厘米，包藏于叶基之内。叶5-11枚，二列，带形，长60-90厘米，宽7-15毫米，从中部向顶端渐狭，基部紫色，关节位于距基部3-6.5厘米处。

花葶较纤细，近直立或外弯，长25-75厘米；总状花序具3-7朵或更多的花；花苞片近三角形，长2-4毫米；花梗和子房长2.5-4.3厘米；花直径7-8厘米，有香气；萼片与花瓣绿色，但由于有红褐色脉和不规则斑点而呈红褐色，唇瓣淡黄色至白色，侧裂片上有红褐色脉，中裂片上有少量红褐色斑点和1条中央纵线；萼片狭长圆状倒披针形，长3.4-5.2厘米，宽7-14毫米。

花瓣镰刀状，长3.5-5.3厘米，宽3.5-7毫米，斜展；唇瓣近椭圆状卵形，长3-4.3厘米，3裂，基部与蕊柱合生达2-3毫米；侧裂片直立，被短毛，上部较多，边缘有时有短缘毛；中裂片心形至肾形，上面有小乳突，多少散生短毛；唇盘上2条褶片自下部延伸到中裂片基部；褶片上面密生短毛，顶端肥厚；蕊柱长2.3-3.2厘米，两侧具翅，下部有疏毛；花粉团2个，近三角形。

蒴果梭状椭圆形，长4-5厘米，宽2-3厘米。花期10月至次年1月。