黄绒毛兰根状茎发达，粗约5毫米，两假鳞茎之间具4-5枚近漏斗状的膜质鞘，老时鞘脱落；假鳞茎椭圆形，略压扁，长2-7厘米，粗1.5-2.5厘米，常具2-3节，基部具2-3枚膜质鞘，顶端着生3-4枚叶。叶较厚，有时肉质，椭圆形或长圆状披针形，长10-24厘米，宽1-5厘米，先端急尖，基部渐收狭，具关节；叶柄长约1-1.5厘米。

花序粗壮，从假鳞茎近基部处发出，长10-30厘米，高出叶面之上，密被黄棕色的绒毛（果时毛变疏），基部被6-7枚漏斗状鞘，具10余朵或更多朵花；花苞片卵形或卵状披针形，长1.2-2厘米，先端渐尖，背面被较密的黄棕色绒毛，上面被疏的短柔毛；花梗和子房长3-4厘米，密被黄棕色绒毛；萼片背面密被黄棕色绒毛，稍厚；中萼片长圆状披针形，长10-15毫米，宽约3毫米，先端短渐尖；侧萼片斜卵状披针形，与中萼片近等长，宽4-5毫米，先端渐尖，基部与蕊柱足合生成萼囊。

花瓣线状披针形，较中萼片稍短，宽约2毫米，先端渐尖；唇瓣轮廓近长圆形，3裂，长10-13毫米，宽约4毫米，向外弯曲，基部稍收窄；侧裂片小，齿状，近直立；中裂片展开后近倒卵状长圆形，长6-7毫米，基部约1/3为长圆形，宽约2毫米，向上突然增宽，达3-4毫米，增宽部分常近直立，边缘波浪状，先端钝圆并具一细尖头；唇盘自基部发出1条宽厚的带状物直达中裂片上部，长约7毫米，带状物的附近通常具许多黄白色（干后）的细乳突；蕊柱长约4毫米（不包括花药），半圆柱状；蕊柱足长约3-4毫米；药帽卵球形，高约1毫米；花粉团长圆形，扁平，长约1毫米，黄色。

蒴果圆柱形，长3-3.5厘米，被残存毛；果柄长约2.5厘米，被疏毛。花期4-5月，果期8-9月。