寒兰的株型与建兰十分相似，但叶片较细，尤以基部为甚，叶姿潇洒，显得幽雅高尚。叶3～7枚丛生，直立性强，长4D～70公分，宽1～1．7公分，全绿或附近顶有细齿，略带光泽。花葶直立，与叶等高或高出叶面，花疏生，有花10余朵。瓣与萼片都较狭细，清秀可爱，花色丰富，有黄绿、紫红、深紫等色，一般具有杂色脉纹与斑点。花期10～12月，凌霜冒寒吐芳，实为可贵，因此有“寒兰”之名。花香浓郁持久。寒兰忌热，又怕冷，南方栽培须置阴凉环境中管理，我国寒兰通常以花被颜色来分变型。有以下四种：①青寒兰；②青紫寒兰；③紫寒兰；④红寒兰。其中以青寒兰和红寒兰为珍贵。台湾所产之所谓素心寒兰，花色淡绿，属青寒兰类型，至目前为止，素心寒兰数量特少，价格十分昂贵。其名品为“寒香素”、“广寒素”、“寒山素”。在日本名品为“曰妙”、“丰雪”。红寒兰的名品为“日光”，均属稀有珍品。此外，寒兰的线艺品在台湾与日本均有发现，但数量甚少。台湾省成功栽培的寒兰线艺珍品仅有“雾山黄”一种。

据台湾的彭双松先生报导，与寒兰有亲缘关系的两个自然杂交种“苏芦寒兰”与“春芦寒兰”是近三十年才发现的，在台湾已有不少兰家栽培。“苏芦寒兰”的由来是1959年间，日人在苗栗县泰安乡，高山同胞部落的苏芦社附近，约1000米海拔的地方发现了类似台湾寒兰之兰花，即采回日本栽培，结果在报岁兰花期开花，其花瓣比寒兰肥阔，因而得知乃台湾寒兰与台湾报岁兰之自然杂交种，遂命名“苏芦寒兰”。发表以后，广泛受到日本兰家的喜爱。本种叶姿与寒兰相似，鉴别时唯有依据花期、花型而定。由于是第一代杂交种，繁殖力特强，比寒兰容易栽培，又由于花朵比双亲都大，花苞富于变化，花香芬芳，因而在台湾与日本推广颇快，栽培者愈来愈多。另一种“春寒兰”乃台湾阔叶春兰与台湾寒兰的自然杂交，产于台北坪林山区，苗采山地及花莲等地。本种叶色深绿，叶面光滑似寒兰，但叶姿较寒兰矮小，叶长30～50公分，叶宽0．6～0．9公分，花葶20～25公分，通常一至二朵，花径5～6公分，花色为褐色或紫褐色，花香浓，似春兰，花期则与报岁兰相同。珍品命名为“颂春”。