小沼兰是地生小草本。假鳞茎小，卵形或近球形，长3-8毫米，直径2-7毫米，外被白色的薄膜质鞘。叶1枚，接近铺地，卵形至宽卵形，长1-1.5 （-2）厘米，宽5-13毫米，先端急尖，基部近截形，有短柄；叶柄鞘状，长5-10毫米，抱茎。

花葶直立，纤细，常紫色，略压扁，两侧具很狭的翅；总状花序长1-2厘米，通常具10-20朵花；花苞片宽卵形，长约0.5毫米，多少围抱花梗；花梗和子房长1-1.3毫米，明显长于花苞片；花很小，黄色；中萼片宽卵形至近长圆形，长1-1.2毫米，宽约0.7毫米，先端钝，边缘外卷；侧萼片三角状卵形，大小与中萼片相似。

花瓣线状披针形或近线形，长约0.8毫米，宽约0.3毫米；唇瓣位于下方，近披针状三角形或舌状，长约0.7毫米，中部宽约0.6毫米，先端近渐尖，基部两侧有一对横向伸展的耳；耳线形或狭长圆形，长6-7毫米，宽2-3毫米，通常直立；蕊柱粗短，长约0.3毫米。花期4月。