Bylina o wysokości do 50 cm, z dużymi, jajowatymi liśćmi obejmującymi łodygę, która jest mocna i szorstko owłosiona. Na szczycie łodygi osadzony jest kwiat (zwykle 1, a wyjątkowo 2 lub 3), bardzo okazały, o cytrynowożółtej warżce rozdętej na kształt pantofla (stąd nazwa). Pozostałe działki okwiatu czerwonobrunatne, dość wąskie. Zapach kwiatów przypomina cytrynę i wanilię. Kwiat jest swoistą pułapką: owad zwabiony zapachem i barwą rozdętej warżki, próbując wydostać się na zewnątrz, ociera się najpierw o znamię słupka, a następnie o pręciki, przy czym niechcący zbiera pyłek; dzięki temu następny odwiedzany kwiat zostanie zapylony.
Maj - lipiec. Kwiaty zapylane są przez owady, zwłaszcza błonkoskrzydłe.
Różnego rodzaju lasy liściaste, zwłaszcza buczyny i grądy, polany, brzegi lasów, za
wsze na żyznych glebach, w miejscach ciepłych, słabo zacienionych, na podłożu dość suchym, zasobnym w wapń, o odczynie zasadowym.
Stanowiska rozproszone na obszarze całego kraju; stosunkowo najliczniej na Wyżynie Lubelskiej, Roztoczu i Wyżynie Małopolskiej. Gatunek o zasięgu obejmującym Europę, Azję aż po Daleki Wschód, a także Amerykę Północną.
Najpiękniejszy i najokazalszy polski storczyk, narażony na zrywanie i wykopywanie. Źródłem zagrożenia do niedawna było także zastępowanie drzewostanów liściastych monokulturami sosnowymi. W ostatnich dziesięcioleciach nastąpiło znaczne zmniejszenie liczby stanowisk. Gatunek wymieniony w „Polskiej czerwonej księdze roślin” jako narażony na wyginięcie.
Bardzo rzadko można znaleźć obuwika pospolitego z kwiatami całkowicie żółtymi lub białymi, a nawet zielonymi.