Представители этого рода — многолетние травянистые растения высотой не более одного метра.
Клубни пальчатораздельные, концы пальчатых лопастей корневидно-утончённые
[6]. Как и у ятрышника, у пальчатокоренника обычно два клубня: молодой клубень твёрдый, в нём скапливаются запасы для будущего года; прошлогодний же клубень отдаёт вещества, накопленные годом раньше, и постепенно увядает, становясь всё более мягким.
Листья продолговатые или ланцетные, у многих видов — с более тёмными пятнами. Нижние листья по сравнению с теми, что находятся выше, — более крупные и широкие.
Соцветия густые, многоцветковые. Цветки длиной от 10 до 25 мм розового, красноватого и лиловатого оттенка. Околоцветник состоит из шести листочков (лепестков); три из них сложены в виде шлема, ещё один — губа, которая у одних видов цельная, у других — трёхлопастная. На губе и других лепестках обычно имеются более тёмные пятна в виде точек и полосок. В бутоне губа находится сверху, но перед началом цветения цветок разворачивается на 180 градусов — и в результате она оказывается внизу, выполняя роль посадочной площадки для насекомых
[7].
Характерный признак цветка пальчатокоренника, как и других представителей подсемейства
Orchidoideae, — колонка: образование, возникшее в результате срастания столбика и тычинки. У колонки имеется клювик, который закрывает вход в цветок. Рыльце красноватое, нитевидное. Пыльники находятся по бокам колонки, в каждом гнезде сидит по поллинию. С помощью имеющего прилипальца поллиний приклеивается к насекомому; из-за высыхания ножки положение поллиния вскоре меняется — и он в точности попадает на рыльце другого соцветия
[7].
Плод — коробочка. Семена мелкие, очень многочисленные, разносятся ветром на большие расстояния
