鳞茎近宽球形，高约3.5厘米，直径4-8厘米；鳞片宽卵形，长2.5-3厘米，宽1.4-2.5厘米，白色。茎高0.8-1.5米，带紫色条纹，具白色绵毛。叶散生，矩圆状披针形或披针形，长6.5-9厘米，宽1-1.8厘米，两面近无毛，先端有白毛，边缘有乳头状突起，有5-7条脉，上部叶腋有珠芽。花3-6朵或更多；苞片叶状，卵状披针形，长1.5-2厘米，宽2-5毫米，先端钝，有白绵毛；花梗长6.5-9厘米，紫色，有白色绵毛；花下垂，花被片披针形，反卷，橙红色，有紫黑色斑点；外轮花被片长6-10厘米，宽1-2厘米；内轮花被片稍宽，蜜腺两边有乳头状突起，尚有流苏状突起；雄蕊四面张开；花丝长5-7厘米，淡红色，无毛，花药矩圆形，长约2厘米；子房圆柱形，长1.5-2厘米，宽2-3毫米；花柱长4.5-6.5厘米，柱头稍膨大，3裂。蒴果狭长卵形，长3-4厘米。花期7-8月，果期9-10月。

变种有：大卷丹var. splendens，花大，橙红色；毛卷丹var. fortuni，茎密被绒毛。日本发现有野生三倍体植株，花大美丽。该种也是百合类花卉的育种材料，与川百合L. davidii Dacharte等近缘植物杂交形成许多园艺品种。