大叶南洋杉，乔木，在原产地高达50米，胸径达1米；
树皮厚，暗灰褐色，成薄条片脱落；
大枝平展，树冠塔形，侧生小枝密生，下垂，小枝绿色，光滑无毛。
叶辐射伸展，卵状披针形、披针形或三角状卵形，扁平或微内曲，坚硬，厚革质，光绿色，无主脉，具多数并列细脉，上面通常无气孔线，下面有多条气孔线，先端有渐尖或微尖的锐尖头；
同年生小枝上的叶不等长，叶形也有变异：幼树及营养枝上的叶较花果枝及老树的叶为长，排列较疏，小枝中部的叶较两端的叶为长，长2.5-6.5厘米；
花果枝, 老树及小枝两端的叶排列较密，长0.7-2.8厘米。
雄球花单生叶腋，圆柱形。
球果大，宽椭圆形或近圆球形，长达30厘米，径22厘米，中部的苞鳞矩圆状椭圆形或矩圆状卵形，先端肥厚，具明显的锐脊，中央有急尖的三角状尖头，尖头向外反曲，两侧较厚不呈翅状；
舌状种鳞的先端肥大而外露；
种子长椭圆形，无翅。
花期六月，球果第三年秋后成熟。
