美柱兰根状茎横走，粗4-8毫米，节间长1-2厘米，节上具长1-1.5厘米的圆筒状鞘；假鳞茎近梭状或长梭状，长6-16厘米，中部粗2-3厘米，表面有光泽，近顶端处具4-5枚叶。叶近长圆形或狭椭圆形，长12-17厘米，宽2.4-4.3厘米，先端为不等的2圆裂，基部收狭为短柄，干后革质，有光泽。

总状花序通常2-4个，长1.5-4.5厘米，具10余朵花；花序柄长2.5-3.5厘米，有2-3枚不育苞片，连同苞片均具褐色短绒毛；花苞片近圆形或宽卵圆形，长3-4毫米，反折，两面均被短绒毛，花序轴亦被毛；花直径1.2-1.5厘米，除唇瓣褐色外，均绿黄色；萼片背面被灰褐色毛，内面与花瓣两面均疏生白色短柔毛；中萼片椭圆形，长8-10毫米，宽4-5毫米，先端钝；侧萼片亦椭圆形，稍短而宽；花瓣狭椭圆状倒卵形，长7-8毫米，宽3.5-4毫米；唇瓣近宽心形或宽卵形，长约3毫米，宽约4毫米，先端具短尖，唇盘上有1个垫状突起；蕊柱向前呈直角弯曲；蕊柱足上的胼胝体暗紫色。

蒴果狭长圆形，长3-4厘米，粗6-9毫米，有6条纵肋，多少被毛。花果期5-6月。