兰花螳螂体长3到6厘米，长得像朵粉红淡雅的兰花，其四条行走的腿像花瓣。大多数兰花螳螂是白色的，但也有一个粉红色到紫色的变色。若虫的身体会随着成长改变颜色，从血红转为粉红再到白色。

初生幼体呈现特殊的红黑二色组合，在第一次蜕皮之后才会转变为白色和粉红色相间的兰花体色。到成虫之后，粉红色会消失而出现棕色的色斑，体色也会由乳白色转变为浅黄色。

兰花螳螂有着较为极端的性二态，成年雌性大约6-7厘米长，而雄性只有大约2.5厘米。和雌性比起来，雄性极为矮小，雄性和雌性也有不同的外观，它们的步肢演化出类似花瓣的构造和颜色，成年雄性有白色翅膀和桃红色及橙色的身体，腿和长翼几乎没有变化；而雌性在腿上的颜色有变化。在雌性的背上有一个绿色斑点，而雄性则是一个棕色斑点。

雌性兰花螳螂外形颇似色彩鲜艳的兰花，像一朵兰花一样吸引着猎物。它的腿部颇似花瓣，体色呈现黄色或者白粉色，然而雄性螳螂却存在着一定差异，雄性的身体仅是雌性的一半，体色呈绿褐色。雌性螳螂进化策略是猎捕授粉昆虫，其体形模拟成鲜艳的兰花，而雄性体形较小，色彩平淡，适合于隐藏伏击猎物。