云南叉柱兰植株高10-20厘米。根状茎匍匐，肉质，粗壮，具节，呈毛虫状。茎圆柱形，直立或近直立，淡绿色，基部具2-3枚叶。叶片卵形，绿色，膜质，长1.5-3.5厘米，宽0.8-2厘米，先端急尖，基部近圆形，骤狭成柄；叶柄短，长6-10毫米，下部扩大成抱茎的鞘。

花茎顶生，被毛，具3-4枚鞘状苞片；总状花序具2-5朵花，长1.5-2.5厘米；花苞片卵形，凹陷，长5-6.5毫米，先端渐尖，背面被毛，较子房短；子房圆柱状纺锤形，被毛，具花梗，连花梗长7-9毫米；花小；萼片长5-6.5毫米，膜质，近中部合生成筒状，萼筒外面下部被疏的毛，筒长2.5-3.5毫米，分离部分为三角状卵形，长2.5-3毫米，先端近钝，均具1脉。

花瓣白色，膜质，偏斜，弯曲，狭倒披针状长圆形，长5-6.5毫米，上部宽1.5-1.8毫米，先端钝，全缘或有时具2-3枚浅的钝齿，具1脉，与中萼片紧贴；唇瓣白色，直立，长10-12毫米，基部稍扩大，囊状，囊内两侧各具1枚梳状、扁平、具3-4枚齿的胼胝体，中部收狭成爪，爪长约4毫米，上具2条褶片，前部极扩大，扇形，长5-6毫米，2裂，2裂片平展时宽6-8毫米，裂片边缘具5-7枚不整齐的齿；蕊柱短，长约2.5毫米，蕊柱的2枚臂状附属物直立，与蕊喙的2裂片近等长；柱头2个，大，位于蕊喙的基部两侧。花期3-4月。