川百合鳞茎扁球形或宽卵形，高2-4厘米，直径2-4.5厘米；鳞片宽卵形至卵状披针形，长2-3.5厘米米，宽1-1.5厘米，白色。茎高50-100厘米，有的带紫色，密被小乳头状突起。叶多数，散生，在中部较密集，条形，长7-12厘米，宽2-3（-6）毫米，先端急尖，边缘反卷并有明显的小乳头状突起，中脉明显，往往在上面凹陷，在背面凸出，叶腋有白色绵毛。

花单生或2-8朵排成总状花序；苞片叶状，长4-7.5厘米，宽3-7毫米；花梗长4-8厘米；花下垂，橙黄色，向基部约2/3有紫黑色斑点外外轮花被片长5-6厘米，宽1.2-1.4厘米；内轮花被片比外轮花被片稍宽，蜜腺两边有乳头状突起，在其外面的两边有少数流苏状的乳突、花丝长4-5.5厘米，无毛，花药长1.4-1.6厘米，花粉深桔红色；子房圆柱形，长1-1.2厘米，宽2-3毫米；花柱长为子房的2倍以上，柱头膨大，3浅裂。

蒴果长矩圆形，长3.5厘米，宽约1.6-2厘米。花期7-8月，果期9月。