石仙桃根状茎通常较粗壮，匍匐，直径3-8毫米或更粗，具较密的节和较多的根，相距5-15毫米或更短距离生假鳞茎；假鳞茎狭卵状长圆形，大小变化甚大，一般长1.6-8厘米，宽5-23毫米，基部收狭成柄状；柄在老假鳞茎尤为明显，长达1-2厘米。叶2枚，生于假鳞茎顶端，倒卵状椭圆形、倒披针状椭圆形至近长圆形，长5-22厘米，宽2-6厘米，先端渐尖、急尖或近短尾状，具3条较明显的脉，干后多少带黑色；叶柄长1-5厘米。

花葶生于幼嫩假鳞茎顶端，发出时其基部连同幼叶均为鞘所包，长12-38厘米；总状花序常多少外弯，具数朵至20余朵花；花序轴稍左右曲折；花苞片长圆形至宽卵形，常多少对折，长1-1.7厘米，宽6-8毫米，宿存，至少在花凋谢时不脱落；花梗和子房长4-8毫米；花白色或带浅黄色；中萼片椭圆形或卵状椭圆形，长7-10毫米，宽4.5-6毫米，凹陷成舟状，背面略有龙骨状突起；侧萼片卵状披针形，略狭于中萼片，具较明显的龙骨状突起。

花瓣披针形，长9-10毫米，宽1.5-2毫米，背面略有龙骨状突起；唇瓣轮廓近宽卵形，略3裂，下半部凹陷成半球形的囊，囊两侧各有1个半圆形的侧裂片，前方的中裂片卵圆形，长、宽各约4-5毫米，先端具短尖，囊内无附属物；蕊柱长4-5毫米，中部以上具翅，翅围绕药床；蕊喙宽舌状。

蒴果倒卵状椭圆形，长1.5-3厘米，宽1-1.6厘米，有6棱，3个棱上有狭翅；果梗长4-6毫米。花期4-5月，果期9月至次年1月。