Grov nattfiol blir 20-60 cm høy og har en klase med hvite eller svakt gulhvite blomster. Den har som regel to store eggformede blad som er festet til stengelen ved rota. Grov nattfiol er svært lik nattfiol, men er noe grovere i de fleste trekk og det ene av de to bladene er ofte større enn det andre. Grov nattfiol er også tilpasset pollinering ved hjelp av nattsvermere og har like lang nektarspore som sin slektning.