木油桐，落叶乔木，高达20米。
枝条无毛，散生突起皮孔。
叶阔卵形，长8-20厘米，宽6-18厘米，顶端短尖至渐尖，基部心形至截平，全缘或2-5裂。
裂缺常有杯状腺体，两面初被短柔毛，成长叶仅下面基部沿脉被短柔毛，掌状脉5条；
叶柄长7-17厘米，无毛，顶端有2枚具柄的杯状腺体。
花序生于当年生已发叶的枝条上，雌雄异株或有时同株异序；
花萼无毛，长约1厘米，2-3裂；
花瓣白色或基部紫红色且有紫红色脉纹，倒卵形，长2-3厘米，基部爪状，雄花：雄蕊8-10枚，外轮离生，内轮花丝下半部合生，花丝被毛；
雌花；
子房密被棕褐色柔毛，3室，花柱3枚，2深裂。
核果卵球状，直径3-5厘米，具3条纵棱，棱间有粗疏网状皱纹，有种子3颗，种子扁球状，种皮厚，有疣突。
花期4-5月。
