乔木，高达20米，嫩枝及芽有红褐短毛，后脱落无毛。

叶革质、狭倒卵形、狭椭圆状倒卵形，或倒披针形，长8-17厘米，宽2.5-5.5厘米。先端短急尖，通常尖头钝，基部楔形，沿叶柄稍下延，边缘稍内卷，下面疏生红褐色短毛；侧脉每边8-12条；叶柄长1-3厘米，基部稍膨大；托叶痕半椭圆形，长3-4毫米。

总花梗长6-11毫米，径6-10毫米，具1环状苞片脱落痕，被红褐色短柔毛。花被片纯白色，每轮3片，外轮3片质较薄，近革质，凹入，长圆状椭圆形，长6-7厘米，宽3-4厘米，内2轮的稍小，常肉质，倒卵形，长5-6厘米，宽2-3厘米；雄蕊长约1厘米，花药长约8毫米，药隔钝；雌蕊群长约1.5厘米，具23-30枚心皮，平滑，基部心皮长5-6毫米，宽3-4毫米，中部心皮露出面宽约5毫米；花柱长约1毫米；胚珠8-10颗，2列。

聚合果褐色，卵球形，长2-5厘米，蓇葖露出面有粗点状凸起，先端具长约1毫米的短喙；种子红色。花期5月，果期10月。

生于海拔1200米的花岗岩、沙质岩山地丘陵。 

性喜温暖湿润气候及肥活的酸性土壤。幼年耐阴，长大后喜光。在低海拔干热地方生长不良。

分布于中国福建、广东、广西、贵州、云南。模式标本采自香港。 

中国长江中下游地区。浙江、安徽、江西、湖南等地均有天然的木莲散生，混生于阔叶林中。湘南、湘西南山地，海拔500-1000m均有分布。

木莲树干通直高大，其木材纹理美观，是建筑、家具的优良用材；木莲树姿优美，枝叶浓密，花大芳香，果实鲜红，也是园林观赏的优良树种。因此，栽植木莲具有较大的经济效益。