细叶石斛茎直立，质地较硬，圆柱形或有时基部上方有数个节间膨大而形成纺锤形，长达80厘米，粗2-20毫米，通常分枝，具纵槽或条棱，干后深黄色或橙黄色，有光泽，节间长达4.7厘米。叶通常3-6枚，互生于主茎和分枝的上部，狭长圆形，长3-10厘米，宽3-6毫米，先端钝并且不等侧2裂，基部具革质鞘。

总状花序长1-2.5厘米，具1-2朵花，花序柄长5-10毫米；花苞片膜质，卵形，长约2毫米，先端急尖；花梗和子房淡黄绿色，长12-15毫米，子房稍扩大；花质地厚，稍具香气，开展，金黄色，仅唇瓣侧裂片内侧具少数红色条纹；中萼片卵状椭圆形，长 （1-） 1-8-2.4厘米，宽（3.5-） 5-8毫米，先端急尖，具7条脉；侧萼片卵状披针形，与中萼片等长，但稍较狭，先端急尖，具7条脉；萼囊短圆锥形，长约5毫米。

花瓣斜倒卵形或近椭圆形，与中萼片等长而较宽，先端锐尖，具7条脉，唇瓣长宽相等，1-2厘米，基部具1个胼胝体，中部3裂；侧裂片围抱蕊柱，近半圆形，先端圆形；中裂片近扁圆形或肾状圆形，先端锐尖；唇盘通常浅绿色，从两侧裂片之间到中裂片上密布短乳突状毛；蕊柱长约5毫米，基部稍扩大，具长约6毫米的蕊柱足；蕊柱齿近三角形，先端短而钝；药帽斜圆锥形，表面光滑，前面具3条脊，前端边缘具细齿。花期5-6月。