同色兜兰外观地生或半附生植物，具粗短的根状茎和少数稍肉质而被毛的纤维根。叶基生，二列，4-6枚；叶片狭椭圆形至椭圆状长圆形，长7-18厘米，宽3.5-4.5厘米，先端钝并略有不对称，上面有深浅绿色（或有时略带灰色）相间的网格斑，背面具极密集的紫点或几乎完全紫色，中脉在背面呈龙骨状突起，基部收狭成叶柄状并对折而彼此套叠。花葶直立，长5-12厘米，紫褐色，被白色短柔毛，顶端通常具1-2花，罕有3花；花苞片宽卵形，长1-2.5厘米，宽1-1.5厘米，先端略钝，背面被短柔毛并有龙骨状突起，边缘具缘毛；花梗和子房长3-4.5厘米，被短柔毛；花直径5-6厘米，淡黄色或罕有近象牙白色，具紫色细斑点；中萼片宽卵形，长2.5-3厘米，宽亦相近，先端钝或急尖，两面均被微柔毛，但上面有时近无毛，边缘多少具缘毛，尤以上部为甚；合萼片与中萼片相似，长宽约2厘米，亦有类似的柔毛；花瓣斜的椭圆形、宽椭圆形或菱状椭圆形，长3-4厘米，宽1.8-2.5厘米，先端钝或近斜截形，近无毛或略被微柔毛；唇瓣深囊状，狭椭圆形至圆锥状椭圆形，长2.5-3厘米，宽约1.5厘米，囊口宽阔，整个边缘内弯，但前方内弯边缘宽仅1-2毫米，基部具短爪，囊底具毛；退化雄蕊宽卵形至宽卵状菱形，长1-1.2厘米，宽8-10毫米，先端略有3小齿，基部收狭并具耳。花期通常6-8月。