栗花灯芯草，多年生草本，高15-40厘米，具长根状茎及黄褐色须根。
茎直立，单生或丛生，圆柱形，直径2-3.5毫米，具纵沟纹，绿色。
叶基生和茎生；
低出叶鞘状或鳞片状，褐色至红褐色；
基生叶2-4枚，长6-25厘米，宽3-6毫米，顶端尖，边缘常内卷或折叠；
叶鞘长5-11厘米，边缘膜质，松弛抱茎，无叶耳；
茎生叶1枚或缺，较短；
叶片扁平或边缘内卷。
花序由2-8个头状花序排成顶生聚伞状，花序梗不等长，长1-4厘米；
叶状总苞片1-2枚，线状披针形，顶端细长，常超出花序；
头状花序含4-10朵花，直径7-8毫米（花期）；
苞片2-3枚，披针形，常短于花；
花具长约2毫米的花梗；
花被片披针形，长4-5毫米，顶端渐尖，外轮者背脊明显，稍长于内轮，暗褐色至淡褐色；
雄蕊6枚，短于花被片；
花药黄色，长约1毫米；
花丝线形，长约2毫米；
花柱长1-1.5毫米；
柱头3分叉，线形，长2-3毫米。
蒴果三棱状长圆形，长6-7毫米，顶端逐渐变细呈喙状，果实超出花被片，具3个隔膜，成熟时深褐色。
种子长圆形，长约1毫米，黄色，锯屑状，两端各有长约1毫米的白色附属物。
花期7-8月，果期8-9月。
