曲茎石斛茎圆柱形，稍回折状弯曲，长6-11厘米，粗2-3毫米，不分枝，具数节，节间长1-1.5厘米，干后淡棕黄色。叶2-4枚，二列，互生于茎的上部，近革质，长圆状披针形，长约3厘米，宽7-10毫米，先端钝并且稍钩转，基部下延为抱茎的鞘。

花序从落了叶的老茎上部发出，具1-2朵花；花序柄长1-2厘米，粗约1毫米，基部被3-4枚长2-4毫米的膜质鞘；花苞片浅白色，卵状三角形，长约3毫米，先端急尖；花梗和子房黄绿色带淡紫，长3-4.5厘米；花开展，中萼片背面黄绿色，上端稍带淡紫色，长圆形，长28毫米，中部宽8毫米，先端钝，具5条脉；侧萼片背面黄绿色，上端边缘稍带淡紫色，斜卵状披针形，与中萼片等长而较宽，先端钝，具5条脉，萼囊黄绿色，圆锥形，长约8毫米，宽10毫米，末端近圆形。

花瓣下部黄绿色，上部近淡紫色，椭圆形，长约25毫米，中部宽13毫米，先端钝，具5条脉；唇瓣淡黄色，先端边缘淡紫色，中部以下边缘紫色，宽卵形，不明显3裂，长17毫米，宽14毫米，先端锐尖，基部楔形，上面密布短绒毛，唇盘中部前方有1个大的紫色扇形斑块，其后有1个黄色的马鞍形胼胝体；蕊柱黄绿色，长约3毫米；蕊柱足长约10毫米，中部具2个圆形紫色斑块并且疏生上部紫色而下部黄绿色的叉状毛，末端紫色、与唇瓣结合而形成强烈增厚的关节；蕊柱齿2个，三角形，基部外侧紫色；药帽乳白色，近菱形，长约2.5毫米，基部前缘具不整齐的细齿，顶端深2裂，裂片尖齿状。花期5月。