木兰杜鹃，小乔木，高达10米，或附生高约4米，具肥厚的块状根。
幼枝密被暗色鳞片，以后脱落。
叶大，革质，椭圆形，两端圆，长12-20厘米，宽6-10厘米，叶面因脉纹网结而凹陷呈泡泡状，初时密被鳞片，很快变洁净，下面密被红褐色鳞片，鳞片小，大小不等，相距1.5-2倍于其直径，大鳞片疏生，中脉在两面突起，侧脉12-16对；
叶柄长约2厘米，上面凸出而无凹槽，疏生鳞片。
花序顶生，通常约5朵花，有时多至11朵；
花梗长约3厘米，下垂，萼裂片1.5-2.5厘米，长圆状椭圆形，顶端圆，外面密被鳞片；
花冠白色，筒部略带黄色，裂片略带淡红，长10厘米或更长，外面基部被鳞片，裂片圆形，短于筒部；
雄蕊10枚，与花冠筒部近等长，花丝被短柔毛，花药红褐色，长约8毫米；
子房5室，花柱基部密被鳞片，向上部弯曲，柱头大，扁球形。
蒴果长3-3.5厘米，果瓣龙骨状，被鳞片。
