Lehto-orvokki on monivuotinen, lehtiruusukkeellinen ja useampivartinen sekä tavallisesti noin 10-30 cm korkea ruoho. Juurakko on vino tai vaakatasoinen, yläpäästään haarova ja tiheästi vanhojen, kuihtuneiden ja ruskeiden lehtikorvakkeiden päällystämä. Varret ovat haarattomat, yleensä 3-lehtiset ja toispuolisesti karvaiset. Laji poikkeaa muista suomalaisista orvokeista siten, että varhain keväällä suoraan juurakosta nousevat pitkäperäiset mutta ruusukelehtiä lyhyemmiksi jäävät kukat. Varret kehittyvät tämän kukinnan kanssa samaan aikaan. Tyvikukinnan loppuvaiheessa tai sen jälkeen varsien kärkeen kasvaa lyhytperäisiä, yleensä avautumattomiksi jääviä ja itsepölytteisiä kukkia. Vaikka tyvikukat tuoksullaan houkuttelevat hyönteisiä, ne harvoin kuitenkaan tuottavat siemeniä, kun taas varren itsepölytteiset latvakukat ovat runsassiemenisiä. Näin ollen lähes kaikki kehittyvät siementaimet ovat emokasvinsa klooneja eikä perimä saa ristipölytyksen tuottamaa täydennystä.
Lehtiruusukkeet kehittyvät juurakon yläpään haarojen kärkeen. Ruusukelehtiä on kasvavaa vartta kohti yleensä 1-3. Niiden ruoti on noin 5-15 cm pitkä ja varsien tavoin toispuolisesti karvainen. Varsilehdistä yksi on yleensä noin varren puolivälissä ja kaksi sen kärjessä. Niiden ruoti on tavallisesti noin 1-5 cm pitkä ja toispuolisesti karvainen. Ruusuke- ja varsilehtien lapa on leveän munuaismainen tai herttamainen, puhtaanvihreä ja matalasti nyhälaitainen sekä tyveltään matala- tai syvälovinen ja toisinaan suorahko. Lehtien yläpinta on yleensä ainakin laitaosiltaan harvahkosti lyhytkarvainen ja alapinta erityisesti suonia myöten lyhytkarvainen. Lehtilapa on tavallisesti noin 2-7 cm pitkä ja noin 2,5-7,5 cm leveä ja se kasvaa kokoa kevään ja alkukesän edetessä. Lehtien korvakkeet ovat suikeat tai kapeanpuikeat ja ehytlaitaiset sekä tavallisesti noin 5-20 mm pitkät ja noin 2-5 mm leveät. Varsilehtien korvakkeet ovat vihreät ja ruusukelehtien korvakkeet vihreät tai ruskeat.
Tyvikukat ovat nuokkuvia ja niiden kukkaperä on kalju tai vähäkarvainen ja tavallisesti noin 5-10 cm pitkä. Varsilehtien hangoissa yksittäin olevien kukkien perä on kalju ja yleensä noin 1-3 cm pitkä. Niin tyvi- kuin varsikukkienkin perän yläosassa, lähempänä kukkaa, on kaksi rinnakkaista tai allekkain olevaa, lähes tasasoukkaa esilehteä, jotka ovat yleensä noin 2-6 mm pitkiä. Verholehtiä on 5 ja ne ovat suikeat tai tasaisesti teräväksi kärjeksi suippenevat ja tyvilisäkkeelliset sekä niiden kanssa tavallisesti noin 6-13 mm pitkät ja leveimmältä kohtaa noin 1-4 mm leveät. Verholehtien tyvilisäkkeet ovat suorakulmaiset tai pyöreähköt ja noin 1-4 mm pitkät.
Avopölytteisen kukan teriö on vastakohtainen, 5-lehtinen ja tavallisesti noin 15-20 mm pitkä ja suunnilleen saman levyinen. Sen sivuprofiili on enemmän tai vähemmän kuppimainen. Terälehdet ovat vaalean sinipunaiset ja hyvin harvoin valkoiset. Niiden tyvi on vaalea tai valkoinen ja suonitus ei sävyltään poikkea pohjaväristä paitsi alimman terälehden vaaleassa tai valkoisessa tyviosassa. Terälehdistä kaksi on suuntautunut ylös ja kaksi kyljittäin kääntyneinä alaviistoon tai sivulle. Nämä neljä ovat vastapuikeat ja yleensä pyöreäpäiset sekä useimmiten noin 8-18 mm pitkät ja leveimmältä kohtaa noin 3-8 mm leveät. Viides terälehti on alaspäin suuntautunut ja sen tyvellä on noin 3-8 mm pitkä, suora tai kärjestään ylöspäin kaartuva, tylppä tai pyöreäpäinen kannus, joka on valkoinen tai valkoisehko. Kannuksen pää ulottuu verholehtien tyvilisäkkeiden pään tasolle tai huomattavastikin kauemmaksi. Alin terälehti on vastapuikea, jossain määrin kovera ja pyöreä- tai tylppäpäinen sekä ilman kannusta tavallisesti noin 8-18 mm pitkä ja leveimmältä kohtaa noin 3-8 mm leveä. Alaviistoon osoittavien terälehtien tyviosassa on tiheä ryhmä läpinäkyviä karvoja. Oranssinvärisiä ja tiiviisti sikiäimen ympärillä olevia heteitä on 5 ja emiö on yhdislehtinen 1-vartaloinen ja -luottinen.
Varren latvassa olevissa, umpipölytteisissä, kehittymättömissä ja avautumattomissa kukissa on normaalisti kehittynyt verhiö, jonka sisällä itsepölytys tapahtuu. Hedelmä on munanmuotoinen ja kolmiliuskaisesti tyveen asti avautuva, kalju kota, joka on tavallisesti noin 8-14 mm pitkä ja noin 3-7 mm paksu. Siemenet ovat munanmuotoiset, ruskehtavat ja sileät sekä noin 2,5 mm pitkät. Niissä on pieni rasvapitoinen lisäke hyönteislevinnän helpottamiseksi. Normaali kukinta-aika on toukokuu.
Lehto-orvokki on alkuperäinen laji Suomessa ja se kasvaa yleisempänä tai harvinaisempana etelästä päin Kainuun, Oulun Pohjanmaan ja Perä-Pohjanmaan eliömaakuntien linjalle saakka. Se kasvaa lähinnä harjunrinne- ja kallionaluslehdoissa sekä lehtoniityillä. Muissa Pohjoismaissa lajia esiintyy Ruotsissa, Norjassa ja Tanskassa.
Vaikka lehto-orvokki on varsin omannäköisensä laji, nopealla vilkaisulla voi löytää jotain samankaltaisuutta kaiheorvokin, V. selkirkii, kanssa, varsinkin, kun lajit voivat kasvaa samoilla paikoillakin. Kaiheorvokin ruusukelehtien ruoti on kaljuhko tai yläpäästään harvakarvainen. Lehtien joukossa ei ole malliltaan munuaismaisia lehtilapoja.
Viola mirabilis – lehto-orvokki on suomalaisen nimensä mukaisesti lehtometsien ja -niittyjen kasvi, joka voi sopivilla paikoilla levittäytyä laajoiksikin kasvustoiksi. EH, Hämeenlinna, Aulanko, Aulangonjärven länsipuoli, ulkoilumajalta Aulangon Heikkilän tielle vievän lehtometsäpolun varsi, 27.5.2017. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin tavallisuudesta poikkeavan ja lähes kokonaan itsepölytykseen painottuvan siementuotannon vuoksi laajatkin kasvustot ovat valtaosin samaa kloonia. EH, Hämeenlinna, Aulanko, Aulangonjärven länsipuoli, ulkoilumajalta Aulangon Heikkilän tielle vievän lehtometsäpolun varsi, 27.5.2017. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin juurihaaroista nousevat ensimmäisinä ruusukelehdet, joiden toispuolisesti karvaiset ruodit ovat yleensä noin 5-15 cm pitkät. Ensimmäisen kukintavaiheen kukat nousevat suoraan juurakosta ja jäävät lehtien sateenvarjon alle. EH, Hämeenlinna, Aulanko, Aulangonjärven länsipuoli, ulkoilumajalta Aulangon Heikkilän tielle vievän lehtometsäpolun varsi, 27.5.2017. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin ruusukkeesta nousevien kukkien perä on noin 5-10 cm pitkä ja toisin kuin lehtiruodit, kalju tai vähäkarvainen. EH, Hämeenlinna, Aulanko, Aulangonjärven länsipuoli, ulkoilumajalta Aulangon Heikkilän tielle vievän lehtometsäpolun varsi, 27.5.2017. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin tyvikukinnan aikana alkavat myös toispuolisesti karvaiset varret kehittyä. EH, Hämeenlinna, Lammi, Hampaanmaa, Kahtlammen koillispuolella olevan Reväsvuoren tyvijyrkänteen ja -rinteen lehtokaista, 17.5.2019. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin teriö on tavallisesti noin 15-20 mm pitkä ja suunnilleen saman levyinen sekä vaalean sinipunainen. Terälehdistä kaksi on suuntautunut ylös ja kaksi kyljittäin kääntyneinä alaviistoon tai sivulle. Viides, alaspäin suuntautunut terälehti on kannuksellinen. Terälehdet ovat vastapuikeat, noin 8-18 mm pitkät (ilman kannusta) ja leveimmältä kohtaa noin 3-8 mm leveät. EH, Hämeenlinna, Aulanko, Aulangonjärven länsipuoli, ulkoilumajalta Aulangon Heikkilän tielle vievän lehtometsäpolun varsi, 27.5.2017. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin alin terälehti on kovera ja pyöreä- tai tylppäpäinen. Sen vaaleassa tyviosassa näkyy suonitus tummina mesiviittoina hyönteisille kohti kannuksen suuta. Kyljittäisten terälehtien tyvellä on ryhmä läpinäkyviä karvoja. Emi on orvokkien tapaan yksiluottinen. EH, Hämeenlinna, Aulanko, Aulangonjärven länsipuoli, ulkoilumajalta Aulangon Heikkilän tielle vievän lehtometsäpolun varsi, 27.5.2017. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin kukan viisi verholehteä ovat suikeat tai tasaisesti teräväksi kärjeksi suippenevat ja tyvilisäkkeelliset sekä niiden kanssa tavallisesti noin 6-13 mm pitkät. Tyvilisäkkeet ovat suorakulmaiset tai pyöreähköt ja noin 1-4 mm pitkät. Kukkaperässä on toisinaan kuvan tavoin heikkoa karvoitusta. Perän yläosassa, lähempänä kukkaa, on kaksi rinnakkaista tai allekkain olevaa, lähes tasasoukkaa esilehteä, jotka ovat yleensä noin 2-6 mm pitkiä. EH, Hämeenlinna, Aulanko, Aulangonjärven länsipuoli, ulkoilumajalta Aulangon Heikkilän tielle vievän lehtometsäpolun varsi, 27.5.2017. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin teriön kannus on noin 3-8 mm pitkä ja suora tai kärjestään ylöspäin kaartuva sekä valkoinen tai valkoisehko. Kannuksen pää ulottuu kuvan tavoin verholehtien tyvilisäkkeiden pään tasolle tai voi olla huomattavastikin niitä pitempi. EH, Hämeenlinna, Aulanko, Aulangonjärven länsipuoli, ulkoilumajalta Aulangon Heikkilän tielle vievän lehtometsäpolun varsi, 27.5.2017. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin varret lehtineen kasvavat yleensä noin 15-30 cm korkeiksi. Ruusuke- ja varsilehtien lapa on leveän munuaismainen tai herttamainen, ja matalasti nyhälaitainen. Se on tyveltään matala- tai syvälovinen ja toisinaan suorahko. Lehtilapa on tavallisesti noin 2-7 cm pitkä ja noin 2,5-7,5 cm leveä ja kasvaa kokoa kevään ja alkukesän edetessä. Tyvikukinnan loppuvaiheessa tai sen jälkeen varsien kärkeen kasvaa lyhytperäisiä, yleensä avautumattomiksi jääviä ja itsepölytteisiä kukkia, joissa päälle päin näkyy vain normaalisti kehittynyt verhiö. EH, Hämeenlinna, Keinusaari, Pinellan puisto, puistokäytävän laidassa oleva multava penger, 21.5.2016. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin varsien latvassa olevat alkukesän kukat voivat toisinaan avautua kevään tyvikukkien tapaan, vaikka se harvinaista onkin. U, Hyvinkää, lounaiskulma, Kalkkivuorentien varressa olevan Kalkkivuoren laitametsä, luonnonsuojelualue, 8.6.2013. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto- orvokin avopölytteisistä ja tuoksullaan hyönteisiä houkuttelevista tyvikukista ei yleensä kehity siemenkotia. Sen sijaan varsien latvassa olevat, lehtihankaiset ja umpipölytteiset kukat tuottavat hyvän siemensadon. Kota on munanmuotoinen ja kalju sekä tavallisesti noin 8-14 mm pitkä ja noin 3-7 mm paksu. Umpipölytteisen kukan tyveen asti avautuvasta kodasta purkautuvat siemenet ovat vain emokasvinsa perimän sisältäviä klooneja. EH, Pälkäne, Kankahainen, Mallasveden Uutanankärki-tien varressa oleva Uutanan linnamäki, luonnonsuojelualue, kallionaluslehto, 24.6.2015. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin lehtien yläpinta on yleensä ainakin laitaosiltaan harvahkosti lyhytkarvainen ja alapinta erityisesti suonia myöten lyhytkarvainen. EH, Hämeenlinna, Aulanko, Aulangonjärven länsipuoli, ulkoilumajalta Aulangon Heikkilän tielle vievän lehtometsäpolun varsi, 27.5.2017. Copyright Hannu Kämäräinen.Viola mirabilis – lehto-orvokin lehtien korvakkeet ovat suikeat tai kapeanpuikeat ja ehytlaitaiset sekä tavallisesti noin 5-20 mm pitkät ja noin 2-5 mm leveät. Varsilehtien korvakkeet ovat vihreät ja ruusukelehtien ylemmät korvakkeet vihreät ja alemmat ruskeat. EH, Hämeenlinna, Aulanko, Aulangonjärven länsipuoli, ulkoilumajalta Aulangon Heikkilän tielle vievän lehtometsäpolun varsi, 27.5.2017. Copyright Hannu Kämäräinen.
Pohjolan kasvien pauloissa 