恒春银线兰植株高约20厘米。根状茎匍匐，伸长。茎肉质，圆柱形。叶2-4枚，卵形或卵圆形，长3-4厘米，宽2-3厘米，先端急尖，基部圆形，骤狭成柄，叶柄的基部具鞘;叶片上面呈绒毛状，墨绿色，具白色美丽的网脉，叶背面带红色。

总状花序具5-6朵花，花茎长约15厘米，红褐色，被毛，下部具2-3枚疏生的鞘状苞片;花苞片卵形或卵状披针形，与子房等长或较子房短，背面被毛;子房圆柱形，不扭转，被毛，连花梗长约1.5厘米;花张开，不倒置(唇瓣位于上方);萼片红褐色，背面被毛，中萼片卵形，凹陷呈舟状，长5-5.5毫米，宽3-4毫米，先端骤狭、急尖;侧萼片斜长椭圆形，长7-8毫米，宽3.5-3.8毫米，先端急尖。

花瓣白色，镰刀形，长5.5-6毫米，宽1.5-1.6毫米，先端渐尖且向内弯，与中萼片粘合呈兜状;唇瓣白色，呈Y字形，基部具圆锥状距，前部扩大成深2裂，裂片长椭圆形，长7-8毫米，宽3.5-3.7毫米，先端圆钝，中部收狭成长约5毫米的爪，其两侧各具1枚长约5毫米、线状披针形或三角形、其先端不裂或具2-3齿的片状物;距微带棕色，长6.5-7毫米，向上弯曲，与子房近呈直角伸展，其末端2裂，裂隙深约2毫米，其内侧在靠近蕊柱基部处具2枚胼胝体;蕊柱长3-3.5毫米，前面两侧具2枚片状附属物。

花药卵形，长3.5毫米，宽1.5毫米，先端骤狭，渐尖;花粉团2个，长圆形，具长的花粉团柄，末端共同具1枚卵形的粘盘;蕊喙直立，叉状2裂;柱头2个，离生，位于蕊喙基部两侧。花期7-10月。