根據分子系統發育分析和形態學特徵表明，墨脫蝴蝶蘭屬派瑞許亞屬（SUBGENUS Parishianae）。它與纖花蝴蝶蘭（Phalaenopsis deliciosa）、囊唇蝴蝶蘭（Phalaenopsis gibbosa）和洛布蝴蝶蘭（Phalaenopsis lobbii）關係較近。但與上述三種蝴蝶蘭不同。墨脫蝴蝶蘭的蕊柱足具三角形的翅，唇瓣中裂片為棱形，基部有肉質角狀附屬物，側裂片近矩形，凹陷，下部白色，上部有深紫紅色斑點及毛狀附屬物。

附生植物。根綠色，細長，扁平，密布疣狀，沿小枝或樹幹匍匐生長。莖短。具1-3枚葉，葉長橢圓形，約7-10 × 3-4 公分。花莖近直立或拱起，長約12公分，不分枝，具5-6朵稀疏的花；花苞片卵狀三角形，長5-6公厘。花徑1-1.2公分，黃色；萼片和花瓣純黃色，不具斑點或其他顏色。上萼片與花瓣相似，橢圓形，約 7–8 × 5公厘；側萼片為寬三角形，約 10×6公厘。花瓣長橢圓形，約9×5公厘。唇瓣三裂；側裂片近矩形，凹陷近船形，2×4公厘，下部白色，有深紫紅色斑點和毛，上部淡黃色，有密集的鐵鏽色斑點；中裂片菱形，約10×7公厘，基部略凹，基部有肉質突起的附屬物；附屬物二側各有2-3齒狀物，頂端有二角。蕊柱與中裂片近平行，長約5公厘；柱腳長約4公厘，二側具三角形的翅；花藥帽黃色，半球形。花期3-4月間。

在考察期間發現了至少一個約有 30 株植物的族群。由於農業發展和道路建設，棲息地遭到嚴重破壞。根據 IUCN（國際自然保護聯盟） 標準 15.1 版，初步評估了墨脫蝴蝶蘭（Phalaenopsis medogensis）的滅絕風險為極度瀕危 （CRIUCN 2022）。