香花毛兰的假鳞茎圆柱状，长6-7厘米，粗1.2-1.5厘米，被3枚鞘，近顶端着生2枚叶。叶椭圆状披针形或倒卵状披针形，长达36厘米，宽5-6厘米，先端渐尖，基部渐狭，无叶柄，具7-10条主脉。

花序近顶生，长达50厘米，具多数花，基部具鞘；花序轴、花梗及子房均具锈色短毛；花苞片卵状披针形，长1.2-1.5厘米，易脱落；花梗和子房约等长于花苞片；花白色，芳香；萼片背面被锈色短柔毛；中萼片披针形，长1.52厘米，宽近4毫米，先端长渐尖；侧萼片镰状披针形，稍短于中萼片，宽4-5毫米，先端长渐尖，基部与蕊柱足合生成长约5毫米的萼囊。

花瓣披针形，长约1.5-2厘米，宽近4毫米，先端长渐尖；唇瓣轮廓为卵状披针形，长约1.4厘米，宽7-8毫米，3裂；侧裂片长圆形，先端圆钝，近直立，长约6-7毫米；中裂片长圆状披针形，长约7-8毫米，宽约3毫米，先端渐尖；唇盘上具3条近纵贯的褶片，基部稍上方两侧褶片各分叉出1条较低的褶片并延伸至中裂片近先端处；蕊柱粗短，长约5毫米（连同花药）；蕊柱足长约5-6毫米；药帽卵球形，高约2毫米；花粉团倒卵状椭圆形，稍扁，长约0.5毫米，褐色。花期8-10月，果期不详。