多年草、高さ20～40cm。根茎は塊茎、細い紡錘形～円筒形、長く、長さ3.5～5㎝×幅0.3～0.6㎝。茎は細く、基部に筒状の鞘があり、葉が1枚つく。葉は長円状楕円形、長さ5～11㎝×幅0.8～2㎝、基部は抱茎、先は鈍形。花序柄は細く、葉状の卵状披針形の苞が2～3個ある。花序軸は長さ6～12㎝、まばらに10～20個の花がつく。花の苞は狭披針形、長さ12～15㎜、基部の苞は長く、子房を超える。花は黄緑色。小花柄と子房は円筒形、長さ9～12㎜、細い。背萼片は直立し、花弁とともにフードを形成し、広卵形、舟形、長さ2.5～3㎜×幅2～2.5㎜、無毛、3脈があり、先は鈍形。側萼片は後屈し、狭楕円形[卵形]で、長さ3～3.5㎜[2～3㎜]×幅1.2～1.3㎜、無毛、3脈があり、先は鈍形。花弁は直立し、卵形～狭卵形[長円形]、斜めになり、長さ2.5～3㎜×幅1～1.5㎜m、わずかに肉質、1脈があり、先は鈍形。唇弁は水平に広がり～垂れ下がり、広線形、長さ5～6㎜×幅1.2～1.5㎜、全縁、先は鈍形。距はわずかに垂れ下がり、ときに内曲し、円筒形、長さ12～17㎜、細く、先は鈍形。ずい柱は長さ約1.5㎜。葯室はほぼ平行。葯隔はわずかに凹状。花粉塊は倒卵形、短い花粉塊柄とほぼ円形の粘着体がある。嘴状体はかなり小さい。柱頭の裂片は合流し、凹面状で、嘴状体の真下にある。花期は5～7月[7～8月]。2n=42。
　変種のコバノトンボソウは距が上にはね上がる。