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。