Comme toutes les cypripédiacées, cette orchidée du genre Cypripedium possède deux étamines et trois stigmates fertiles.
La tige dressée qui atteint 15 à 60 cm de haut se caractérise par des gaines à la base. La tige simple porte habituellement de trois à cinq feuilles alternes de forme large-ovale dont la nervation parallèle est bien marquée. Les feuilles vert clair qui embrassent la tige pubescente et un peu courbée, sont couvertes de petits poils sur leur partie inférieure.
Le sabot de Vénus développe des fleurs hermaphrodites et zygomorphes. Généralement cette espèce ne produit qu'une seule fleur par individu. Parfois on peut observer des exemplaires qui en portent deux, très rarement quelques-uns à trois fleurs. Les fleurs se forment à l’aisselle de bractées et sont portées par un pédoncule pubescent.
Chaque fleur possède trois sépales et trois pétales. Les sépales, longs de 5 cm sont de forme lancéolée. Leur couleur varie entre brun rouge et brun chocolat. Les deux sépales latéraux sont soudés et pointent vers le bas sous le labelle tandis que le sépale central qui s'étend verticalement vers le haut prend la position opposée. Deux pétales assez étroits et souvent un peu torsés, sont de même couleur et forme que les sépales. Ceux-là sont disposés des deux côtés et entourent — bien écartés tout comme les sépales — le sabot jaune. Celui-ci naît par une transformation du troisième pétale, le labelle. Il est en forme de sabot ventru de couleur jaune paille parsemé de taches brunes, il atteint une longueur de 4 cm . La fleur du sabot de Vénus compte parmi les fleurs les plus grandes de la flore d'Europe occidentale, et possède la fleur la plus grande parmi les orchidées européennes.
Fruit : capsule.
