茎は単立して高く伸び、15-50 cmにも達し、先端近くに1-3輪の白い花をつける。
花の径は3 cmほどで、唇弁は大きく、深く3列し、中裂片は披針形、
両側の側裂片は斜扇形で側方に開出てその縁は細かく裂ける。
この唇弁の開いた様子がシラサギが翼を広げた様に似ていることが和名の由来である。
側花弁は白色でゆがんだ卵形。
距は3-4 cmの長さに垂れ下がり、先端は次第に太くなり、この末端に蜜が溜まる。
花の香りはほとんど無いが、稀に芳香を確認できる個体も混在する。
有香個体には品種名がつけられているもの（「香貴」、「武蔵野」など)もある。
しかし夜のほうが香りが強く、日中は微香になってしまう場合があることや、
外見上は特徴のない普通のサギソウのため、有香品種を積極的に生産している
業者はない。2個の葯室は平行し各室に黄色い卵形の花粉塊が入る。
苞は長さが5 mmほどで、卵状披針形[2]。3枚の萼片は緑色で、背萼片が広卵形、
両側の側萼片は長さ 8 mmほどのゆがんだ卵形。
地下には太い根が少数つく。
また根によく似た太い地下茎が何本か伸び、この先端が芋状に肥大して
この部分だけが年を越す。翌年その球根から地下茎を出す。
茎の下部に3-4枚の根出葉がつき、その上部に少数の鱗片葉がつく。
葉は互生し、下部のものほど大きく、長さ5-10 cm、幅3-6 mmの細長い線形。
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