四川木莲，常绿乔木，高达20米，胸径60厘米，嫩枝绿色，密被长柔毛，后渐脱落，仅节上残留有毛，老枝灰黄色。
叶革质，倒披针形或倒卵形，长11-20厘米，宽3-6厘米，先端渐尖或短尾状尖，1/3以下渐狭至基部，楔形，上面深绿色，无毛，下面淡绿色，被淡褐色短毛；
中脉被白色长毛，侧脉每边13-16条，网脉稀疏，干时两面均凸起；
叶柄长15-25毫米，被白色长毛，托叶痕长4-6 (9) 毫米。
花蕾卵圆形，距花被下3-6毫米处具1苞片脱落痕；
花被片9，紫红色外轮3片倒卵形，长5.5-6.5厘米，宽3厘米，浅绿而常紫色，被稀疏长柔毛，中内两轮紫红色，长4-5.5厘米，宽2.5-3厘米，内轮的较小；
雄蕊长12-20毫米，花药长约10毫米，内向，药隔伸出成1毫米的三角短尖头；
花丝深红色，长1毫米；
雌蕊群卵状椭圆体形，长2-2.5厘米，心皮狭椭圆体形，长8-10毫米，浅绿色，密被褐色短绒毛；
花柱淡红色，长约3毫米。
聚合果卵球形，长8-10厘米。
花期4-5月，果期8-9月。
