独花兰的假鳞茎近椭圆形或宽卵球形，长1.5-2.5厘米，宽1-2厘米，肉质，近淡黄白色，有2节，被膜质鞘。叶1枚，宽卵状椭圆形至宽椭圆形，长6.5-11.5厘米，宽5-8.2厘米，先端急尖或短渐尖，基部圆形或近截形，背面紫红色；叶柄长3.5-8厘米。[2]
花葶长10-17厘米，紫色，具2枚鞘；鞘膜质，下部抱茎，长3-4厘米；花苞片小，凋落；花梗和子房长7-9毫米；花大，白色而带肉红色或淡紫色晕，唇瓣有紫红色斑点；萼片长圆状披针形，长2.7-3.3厘米，宽7-9毫米，先端钝，有5-7脉；侧萼片稍斜歪。[2]
花瓣狭倒卵状披针形，略斜歪，长2.5-3厘米，宽1.2-1.4厘米，先端钝，具7脉；唇瓣略短于花瓣，3裂，基部有距；侧裂片直立，斜卵状三角形，较大，宽1-1.3厘米；中裂片平展，宽倒卵状方形，先端和上部边缘具不规则波状缺刻；唇盘上在两枚侧裂片之间具5枚褶片状附属物；距角状，稍弯曲，长2-2.3厘米，基部宽7-10毫米，向末端渐狭，末端钝；蕊柱长1.8-2.1厘米，两侧有宽翅。花期4月。[2][21]
生于疏林下腐殖质丰富的土壤上或沿山谷荫蔽的地方；海拔400-1100（-1800）米。产中国陕西南部、江苏、安徽、浙江、江西、湖北、湖南和四川（巫山、北川、广元、巴中、茂汶）。模式标本采自江苏。[2]
喜云雾多，湿度大，气温低的气候类型；年降雨量1500-1700毫米，常生于潮湿沟边，山谷岩壁下丘陵山地的黄壤中，常绿阔叶林和落叶常绿阔叶混交林。独花兰是自交亲和、但需昆虫传粉的异交种，主要生长于腐殖质丰富的土壤上或沿山谷较隐蔽的落叶阔叶林或针叶林下。[3]
独花兰喜有机质含量较高的酸性土壤，ph值一般在4.5至5之间。年平均相对湿度在75%以上。独花兰夏天休眠，冬季生长，年生长期在8个月左右。9月萌芽展叶，同时抽出花葶，次年3至4月开花，花瓣有红和紫白色等，花色艳丽。独花兰耐阴又防寒，适应家庭和室内培养，其植株矮小即开花。可作水旱及微型盆景的花草点缀。[4]
独花兰多为分株法繁殖。[17]独花兰是多年生球茎植物，球径2-3厘米。种子繁殖比较困难、一般采用分株法。在春秋两季均可进行，一般每隔三年分株一次。凡植株生长健壮，假球茎密集的都可分株，分株后每丛至少要保存5个连结在一起的假球茎。分株前要减少灌水，使盆土较于。分株后上盆时，先以碎瓦片覆在盆底孔上，再铺上粗石子，占盆深度1/5至1/4，再放粗粒土及少量细土，然后用富含腐殖质的沙质壤土栽植。栽植深度以将假球茎刚刚埋入土中力度，盆边缘留2厘米沿口，上铺翠云草或细石子，最后浇透水，置阴处10-15天，保持土壤潮湿，逐渐减少浇水，进行正常养护。[4]
家庭种养独花兰一般采用4份腐叶土，3份黄壤，2份山灰，份河沙拌均即可。独花兰花谢后，于5月中上旬植株逐渐枯萎，这时要注意不要浇水过多，但也不能过于干燥，浇水过多易于腐烂，过于干燥又不利于以后生长，应保持一定的空气湿度。休眠期置于背风阴凉处。待9至10月苗芽出土后施一次土杂肥。平时施一些腐熟的饼水或鱼杂水忌追无机肥料，冬季适当加强光照。春季开出理想的鲜花。[4]
独花兰花瓣有红和紫白色等，花色艳丽。独花兰耐阴又防寒，适应家庭和室内培养，其植株矮小即开花。可作水旱及微型盆景的花草点缀。野生独花兰植株矮小，而仡大艳丽，形态美观，具有较高的观赏性，是珍贵、优良的盆栽野生花卉种质资源。[19]
全草（拙花兰）：清热，凉血，解毒。用于咳嗽，痰中带血，热疖疗疮。[5]全草入药，是治疗咳嗽、湿疹疮毒、疥癣与蛇伤等方面的良药。[19]
独花兰是中国特有单种属植物，不仅对兰科植物系统发育研究有一定的学术价值，同时也是珍贵的药用植物和潜在可开发的优良野生花卉资源，[18]
保护级别：列入中国《国家二级保护植物名录》，列入《华盛顿公约》（CITES）——附录Ⅱ，列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》（IUCN）——濒危（EN）。[6]
2023年4月，封面新闻记者从四川省林业和草原局获悉，四川毛寨自然保护区工作人员在开展样线监测过程中，偶遇“植物熊猫”独花兰。本次发现的独花兰位于海拔约1150米的秦家垭保护站黄梁沟落叶阔叶林中，总计6株。
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