ว่านหอมแดงเป็นพืชล้มลุก มีหัวอยู่ใต้ดิน สีแดง มีใบเกล็ด ห่อหุ้ม ลักษณะคล้ายหัวหอม แต่รูปทรงคล้ายกระสวย ใบเป็นใบเดี่ยว รูปดาบ จีบพับซ้อนกันคล้ายพัด กว้าง 1-2.5 เซนติเมตร ยาว 25-60 เซนติเมตร ปลายใบแหลม โคนใบแคบ ขอบใบเรียบมีขนเล็กน้อย   ดอกออกเป็นช่อ ก้านช่อดอกยาว 2.5-4 เซนติเมตร มักโค้งงอ มีกาบหุ้มดอก สีเขียว 2-10 อัน ซ้อนกันอยู่ที่ง่ามใบใกล้ยอด ดอกมี 4-10 ดอก ก้านดอกยาว 1-1.5 เซนติเมตร กลีบดอกสีขาวมี 6 กลีบ รูปขอบขนานหรือรูปไข่กลับ เรียงเป็น 2 ชั้น กลีบที่อยู่ชั้นในมีขนาดเล็กกว่ากลีบที่อยู่ชั้นนอก ผลมีรูปขอบขนานหัวตัดมี 3 ช่อง เมล็ดรูปรีอัดกันแน่น