花叶球兰攀援灌木，附生于树上或石上；茎节上生气根。叶对生，肉质，卵圆形至卵圆状长圆形，长3.5-12厘米，宽3-4.5厘米，顶端钝，基部圆形；侧脉不明显，约有4对。聚伞花序伞形状，腋生，着花约30朵；花白色，直径2厘米；花冠辐状，花冠筒短，裂片外面无毛，内面多乳头状突起；副花冠星状，外角急尖，中脊隆起，边缘反折而成1孔隙，内角急尖，直立；花粉块每室1个，伸长，侧边透明。蓇葖线形，光滑，长7.5-10厘米；种子顶端具白色绢质种毛。花期4-6月，果期7-8月。变种有花叶球兰 var. marmorata Hort. , 叶缘有黄白色条纹，广州有栽培。