Descrita por Lindley em 1840, esta é hoje a única espécie do gênero terrestre Chloraea Lindl. que ocorre no Brasil, com registros para os Estados do Sul. O gênero foi estabelecido pelo próprio Lindley em 1827 e conta hoje com cerca de cinco dezenas de espécies, praticamente todas restritas ao sul do continente sul-americano. Este número era maior até algumas décadas atrás; várias espécies foram sinonimizadas e outras tantas foram transferidas para outros gêneros.
Com floração na primavera, C.membranacea vegeta em ambientes úmidos, a pleno sol. Durante o período mais frio, perde todas as folhas, para então florescer em caule coberto por folhas novas.
O sistema radicular é composto por muitas raízes carnudas e grossas. Sobre ele desponta o caule, revestido na base por meia dúzia de folhas lanceoladas com ápice agudo.
A inflorescência é ereta, podendo superar 70cm de altura, e composta por variável número de flores muito apertadas entre si, de colorido branco-esverdeado.
As três sépalas são iguais entre si: ovais, um pouco alongadas, e medindo 1,8-1,9cm de comprimento por 1cm de largura. As pétalas têm aproximadamente a mesma forma mas são um pouco mais largas, podendo ter 1,2cm de largura.
O labelo mede entre 1,4 e 1,5cm de comprimento por 0,8cm de largura. Apresenta estreitamento na base, é um pouco côncavo. As margens são onduladas, com as laterais um pouco erguidas, e fimbriadas. Apresenta cristas no disco, a partir da base, que se transformam em papilas e verrugas de ponta esverdeada à medida que se aproximam da margem frontal, onde o labelo apresenta um estreitamento que lhe dá uma extremidade linguiforme.
A coluna mede cerca de 1,2cm de comprimento.
O nome do gênero é referência ao verde das flores da maior parte das suas espécies (‘chlorós’ vem do grego, = verde). O nome da espécie, por sua vez, vem do latim ‘membranáceus’ (membrana, película), referência provável à textura dos segmentos florais.