茎直立，肉质状肥厚，稍扁的圆柱形，长10~60厘米，粗达1.3厘米，上部多少回折状弯曲，基部明显收狭，不分枝，具多节，节有时稍肿大；节间多少呈倒圆锥形，长2~4厘米，干后金黄色。叶革质，长圆形，长6~11厘米，宽1~3厘米，先端钝并且不等侧2裂，基部具抱茎的鞘。
总状花序从具叶或落了叶的老茎中部以上部分发出，长2~4厘米，具1~4朵花；花序柄长5~15毫米，基部被数枚筒状鞘；花苞片膜质，卵状披针形，长6~13毫米，先端渐尖；花梗和子房淡紫色，长3~6毫米；花大，白色带淡紫色先端，有时全体淡紫红色或除唇盘上具1个紫红色斑块外，其余均为白色；中萼片长圆形，长2.5~3.5厘米，宽1~1.4厘米，先端钝，具5条脉；侧萼片相似于中萼片，先端锐尖，基部歪斜，具5条脉；萼囊圆锥形，长6毫米；花瓣多少斜宽卵形，长2.5~3.5厘米，宽1.8~2.5厘米，先端钝，基部具短爪，全缘，具3条主脉和许多支脉；唇瓣宽卵形，长2.5~3.5厘米，宽2.2~3.2厘米，先端钝，基部两侧具紫红色条纹并且收狭为短爪，中部以下两侧围抱蕊柱，边缘具短的睫毛，两面密布短绒毛，唇盘中央具1个紫红色大斑块；蕊柱绿色，长5毫米，基部稍扩大，具绿色的蕊柱足；药帽紫红色，圆锥形，密布细乳突，前端边缘具不整齐的尖齿。花期4~5月。
石斛喜在温暖、潮湿、半阴半阳的环境中生长，以年降雨量1000毫米以上、空气湿度大于80%、 1月平均气温高于8℃的亚热带深山老林中生长为佳，对土肥要求不甚严格，野生多在疏松且厚的树皮或树干上生长，有的也生长于石缝中。
产安徽南部大别山区（霍山）、台湾、湖北南部（宜昌）、香港、海南（白沙）、广西西部至东北部（百色、平南、兴安、金秀、靖西）、四川南部（长宁、峨眉山、乐山）、贵州西南部至北部（赤水、习水、罗甸、兴义、三都）、云南东南部至西北部（富民、石屏、沧源、勐腊、勐海、思茅、怒江河谷、贡山一带）、西藏东南部（墨脱）。分布于印度、尼泊尔、锡金、不丹、缅甸、泰国、老挝、越南。模式标本采自云南（西北部）。
石斛含石斛碱、石斛胺、石斛次碱、石斛星碱、石斛因碱、6-羟石斛星碱，尚含粘液质、淀粉。细茎石斛含石斛碱、石斛胺及N-甲基石斛碱（季铵盐）。罗河石斛含石斛宁碱。
