紫茎兰，植株高6-21厘米，具肥厚的根状茎；
根状茎近狭圆锥形至圆柱形，长1-3厘米，直径1.5-2毫米。
茎暗紫色，基部具2枚鞘；
鞘圆筒状，抱茎，膜质，长0.6-2.5厘米。
总状花序长（1-）2.5-7厘米，具数朵至多达40余朵花，但通常多为20余朵花；
花苞片三角状披针形或线状披针形，长0.5-0.8毫米，膜质；
花梗和子房长1.2-1.5毫米；
子房强烈扭转；
花肉质，黑紫色，直径约2毫米，稍密集；
萼片近长圆形，长约1.2毫米，宽约0.4毫米，先端钝；
花瓣近长圆状披针形，长约0.8毫米，宽约0.3毫米，展开；
唇瓣宽卵形，贴生于蕊柱基部，凹陷，长约1.2毫米，宽达1毫米，靠近基部的边缘具细齿，其余部分全缘，先端具1个朝上翻的小尖头；
蕊柱长约0.3毫米。
蒴果椭圆形，长3-3.5毫米，宽2-2.5毫米；
果梗长约0.8毫米。
花期7-8月，果期不详。
