多年草、高さ20～60㎝。根茎は塊茎、紡錘形、細長く、長さ1.5～6×0.4～幅1.5cm。茎は直立し、丈夫で、基部に1～2つの管状の鞘があり、葉が1～2(～3)枚つく。葉は互生し、普通は間隔が広く、楕円形、卵状楕円形、または長円状披針形、長さ6～15㎝×幅2～5㎝、基部は茎を抱き、先は鋭形または鈍い円形。花序柄は丈夫で、うねがあり、2～5個の葉状の披針形の苞がある。花序軸は長さ10～18㎝、緩く、多数の花がつく。花の苞は卵状披針形、長さ8～20㎜、基部の苞の長さは花を超え、先は尖鋭形。花は黄緑色。小花柄と子房はわずかに弧状で、円筒状の紡錘形、長さ10～15㎜。背萼片は直立し、花弁とともにフードを形成し、広卵形、凹面状で、長さ4～5㎜×幅3.5～4㎜、無毛、3脈があり、先は鈍形または鋭形。側萼片は後屈し、楕円形、斜め、長さ5～6(～7)㎜×2.5～3㎜、無毛、3脈があり、先は鈍形。花弁は卵形、斜め、長さ4～5㎜×幅2～2.5㎜、2脈があり、先は鈍形。唇弁は水平に広がり～わずかに垂れ下がり、舌形、長さ5～8㎜×幅1.5～2.5㎜、全縁、先は鈍形。距は垂れ下がり、円筒形、長さ11～18㎜、先は鈍形または鋭形。ずい柱は長さ3～4㎜。仮雄しべは目立つ。葯室はわずかに散開する。葯隔は幅が広く、先は凹面状。花粉塊は倒卵形d、細い花粉塊柄(caudicle)とほぼ円形の粘着体(viscidium)がある。嘴状体は広く、短い。柱頭の裂片は合流し、凹面状で、大きく、嘴状体の真下にある。花期は5～7月。2n=42。
　トンボソウは花期がやや遅く、7～8月。花序柄か細く、葉状の苞でなく、1～数個の小さな披針形の鱗片状の苞がつく。花序軸は短く、長さ6～10㎝、緩く、花が10～20個つく。