鐵皮石斛是蘭科草本植物。莖直立，圓柱形，長(zhǎng)9-35厘米，粗2-4毫米，不分枝，具多節(jié)，節(jié)間長(zhǎng)1-3-1.7厘米，常在中部以上互生3-5枚葉；葉二列，紙質(zhì)，長(zhǎng)圓狀披針形，長(zhǎng)3-4（-7）厘米，寬9-11（-15）毫米，先端鈍并且多少鉤轉(zhuǎn)，基部下延為抱莖的鞘，邊緣和中肋常帶淡紫色；葉鞘常具紫斑，老時(shí)其上緣與莖松離而張開(kāi)，并且與節(jié)留下1個(gè)環(huán)狀鐵青的間隙。

總狀花序常從落了葉的老莖上部發(fā)出，具2-3朵花；花序柄長(zhǎng)5-10毫米，基部具2-3枚短鞘；花序軸回折狀彎曲，長(zhǎng)2-4厘米；花苞片干膜質(zhì)，淺白色，卵形，長(zhǎng)5-7毫米，先端稍鈍；花梗和子房長(zhǎng)2-2.5厘米；萼片和花瓣黃綠色，近相似，長(zhǎng)圓狀披針形，長(zhǎng)約1.8厘米，寬4-5毫米，先端銳尖，具5條脈；側(cè)萼片基部較寬闊，寬約1厘米；萼囊圓錐形，長(zhǎng)約5毫米，末端圓形；唇瓣白色，基部具1個(gè)綠色或黃色的胼胝體，卵狀披針形，比萼片稍短，中部反折，先端急尖，不裂或不明顯3裂，中部以下兩側(cè)具紫紅色條紋，邊緣多少波狀；唇盤(pán)密布細(xì)乳突狀的毛，并且在中部以上具1個(gè)紫紅色斑塊；蕊柱黃綠色，長(zhǎng)約3毫米，先端兩側(cè)各具1個(gè)紫點(diǎn)；蕊柱足黃綠色帶紫紅色條紋，疏生毛；藥帽白色，長(zhǎng)卵狀三角形，長(zhǎng)約2.3毫米，頂端近銳尖并且2裂。