蜻蜓兰植株高20-60厘米。根状茎指状，肉质，细长。茎粗壮，直立，茎部具1-2枚筒状鞘，鞘之上具叶，茎下部的2（-3）枚叶较大，大叶片倒卵形或椭圆形，直立伸展，长6-15厘米，宽3-7厘米，先端钝，基部收狭成抱茎的鞘，在大叶之上具1至几枚苞片状小叶。

总状花序狭长，具多数密生的花；花苞片狭披针形，直立伸展，常长于子房；子房圆柱状纺锤形，扭转，稍弧曲，连花梗长约1厘米；花小，黄绿色；中萼片直立，凹陷呈舟状，卵形，长4毫米，宽3毫米，先端急尖或钝，具3脉；侧萼片斜椭圆形，张开，较中萼片稍长而狭，两侧边缘多少向后反折，先端钝，具3脉。

花瓣直立，斜椭圆状披针形，与中萼片相靠合且较窄多，宽不及2毫米，先端钝，稍肉质，具1脉；唇瓣向前伸展，多少下垂，舌状披针形，肉质，长4-5毫米，基部两侧各具1枚小的侧裂片，侧裂片三角状镰形，长达1毫米，先端锐尖，中裂片舌状披针形，较侧裂片长多，长3-4毫米，宽1.5毫米，向先端稍渐狭，先端钝；距细长，细圆筒状，下垂，稍弧曲，向末端略微增粗，几乎与子房等长或稍较长。花期6-8月。果期9-10月。