白蝶兰的块茎为长圆形、椭圆形或近球形,肉质,不裂,颈部具几条细长根。茎直立,基部具鞘,其上具叶,叶向上渐变小成苞片状。
叶3至数枚,互生。总状花序顶生,具1至数朵花;花苞片叶状,较大;花通常颇大,倒置(唇瓣位于下方);萼片离生,相似,宽阔;中萼片直立;侧萼片斜歪;花瓣线状披针形、倒披针形或长圆形,常较萼片狭小;唇瓣3裂,侧裂片外侧具细的裂条或小齿或全缘,中裂片线形或宽的三角形,直的;具长距,距比子房长很多;蕊柱短;花药直立,2室,药室下部叉开,药隔宽阔;花粉团2个,为具小团块的粒粉质,具花粉团柄和粘盘,粘盘包藏于蕊喙臂末端筒内;蕊喙较低,具长的蕊喙臂;柱头2个,凸出;退化雄蕊2个,较小,椭圆形,位于花药基部两侧。