洛陽百合鱗莖球形，直徑2-4.5厘米；鱗片披針形，長1.8-4厘米，寬0.8-1.4厘米，無節(jié)，白色。莖高0.7-2米，有的有紫色條紋，有的下部有小乳頭狀突起。葉散生，通常自下向上漸小，倒披針形至倒卵形，長7-15厘米，寬（0.6-）1-2厘米，先端漸尖，基部漸狹，具5-7脈，全緣，兩面無毛。

洛陽百合花單生或幾朵排成近傘形；花梗長3-10厘米，稍彎；苞片披針形，長3-9厘米，寬0.6-1.8厘米；花喇叭形，有香氣，乳白色，外面稍帶紫色，無斑點，向外張開或先端外彎而不卷，長13-18厘米；外輪花被片寬2-4.3厘米，先端尖；內(nèi)輪花被片寬3.4-5厘米，蜜腺兩邊具小乳頭狀突起；雄蕊向上彎，花絲長10-13厘米，中部以下密被柔毛，少有具稀疏的毛或無毛；花藥長橢圓形，長1.1-1.6厘米；子房圓柱形，長3.2-3.6厘米，寬4毫米，花柱長8.5-11厘米，柱頭3裂。蒴果矩圓形，長4.5-6厘米，寬約3.5厘米，有棱，具多數(shù)種子。花期5-6月，果期9-10月。