白玉兰是落叶乔木，高达25米，径粗可达200厘米，树冠幼时狭卵形，成熟大树则呈宽卵形或松散广卵形。实生起源的大树常主干明显，树体壮实，雄奇伟岸，生长势壮，节长枝疏，然花量稍稀。嫁接种往往呈多干状或主干低分枝状特征，节短枝密，树体较小巧，但花团锦簇，远观洁白无瑕，妖娆万分。故不同起源之白玉兰园林应用中情趣各异，在小型或封闭式的园林中，孤植或小片丛植，宜用嫁接种，以体现古雅之趣；而风景游览区则宜选用实生种，以表现粗犷纯朴的风格。幼时树皮灰白色，平滑少裂，老时则呈深灰色，粗糙开裂。小枝灰褐色。顶芽与花梗密被灰黄色长娟毛，毛绒绒如幼鼠蛰伏，冬态更显。分枝习性随树龄幼长有别，幼时单芽延伸，故主干明显，树冠规整，而见花后，叶枝混合芽在果穗后双杈或多枝延伸，横向发展盛于直于生长，故树冠往广卵形方向发展。叶片互生有时呈螺旋状，宽倒卵形至倒卵形，长10—18厘米，宽6—12厘米，先端圆宽，平截或微凹，具短突尖，故又称凸头玉兰；中部以下渐狭楔形，全缘。玉兰叶在基部通常有托叶或附属物，托叶有两种，枝端芽末的托叶贴生于幼茎上与叶柄分离，呈覆瓦状；叶部托叶散生，瓦刀状，粘着叶柄基部两侧，芽伸叶长，托叶脱落，幼枝上残存环状托叶痕，此为木兰科树种的识别特征。 　 
特征:花先叶开放，顶生，直立枝头，钟状，盛开时如玉碟形，径10—16厘米；花被9片，偶有12—15片，甚至30余片者，倒卵形，玉白色，有时基部带红晕；花丝紫红色；雌蕊群淡绿色，无毛。花粉粒长椭圆形，如一叶扁舟，赤道面观为橄榄形，大小为46.6*20（微米）。具单沟，左右对称；外壁表面具模糊的细网状雕纹，网孔小而不明显，网脊模糊。聚合果圆柱形，青绿色，成熟时转红褐色，长12—15厘米，径3—5厘米，巨者有时长达25厘米，重达250克；蓇葖木质，褐色，具白色皮孔，通常部分心皮不育而弯曲，栽培种常都不育；单果成熟时有柔丝下垂，红果弱丝，迎风摇曳，为时不长即落；种子心脏形或不规则多面体形，长约9毫米，宽约6毫米，种皮从外到内可以分为三层，最外为革质层，呈鲜红色或粉红色，极为光滑，通常称为假种皮。中间层肉质，乳白色，手触有油腻感，最内层为一坚硬内种皮，未成熟时黄褐色，过熟时则为深黑色，有光泽。红色的外种皮和含油肉质的中种皮都是为了吸引昆虫与鸟类啄食，以利于种子的散布和萌发，坚硬的内种皮可以保护幼小的生命在萌动前免遭伤害。白玉兰种子其内种皮的合点区有一特殊结构，即由内种皮向内凹陷形成一个简单的珠孔，此结构是木兰种树种与其他科种子区别的重要特征。然而，木兰属各种子的形状大都大同小异，形似而质非，即使同一种白玉兰，产地不同，树龄差异，其种子的形状与色质也不尽雷同。 
栽培要点:白玉兰3月份开花，花后（5月下旬）聚合果膨胀壮实，8月份生理成熟，9月中下旬聚合果硬化，转红、开裂、蓇葖张开，单粒种子悬垂丝而自然成熟。种子的千粒重约146克，聚合果出子率约10%，种子发芽率为20.7%—97%。幼苗，出土萌发，子叶2片，卵状近菱形，随幼苗生长而增大，上宽下窄，基部急束成柄，全缘微呈皱状，两侧不太对称，上面黄绿色，背面色稍淡，上胚轴稍长，约1—2厘米，幼茎黄绿色，初生叶互生，第一叶椭圆形，先端圆，有突尖，基部楔形，叶柄长6—9毫米，具二托叶，脱落后叶柄上留有托叶痕，茎上留有环状痕，以后叶呈长卵形渐成正常叶型。下胚轴圆柱形，基部较粗，主根伸长发达，根颈下轮生3—5个不等的侧根，淡黄色。土质要富含有机质,保持湿润土壤为良。露地栽培常有枝茂叶盛而开花及少，需停止使用氮肥，剪除徒长枝、施行曲枝，使其矮化，增加磷、钾等微量肥料。以促进开花。