二球悬铃木,落叶大乔木,高30余米,树皮光滑,大片块状脱落;
嫩枝密生灰黄色绒毛;
老枝秃净,红褐色。
叶阔卵形,宽12-25厘米,长10-24厘米,上下两面嫩时有灰黄色毛被,下面的毛被更厚而密,以后变秃净,仅在背脉腋内有毛;
基部截形或微心形,上部掌状5裂,有时7裂或3裂;
中央裂片阔三角形,宽度与长度约相等;
裂片全缘或有1-2个粗大锯齿;
掌状脉3条,稀为5条,常离基部数毫米,或为基出;
叶柄长3-10厘米,密生黄褐色毛被;
托叶中等大,长约1-1.5厘米,基部鞘状,上部开裂。
花通常4数。
雄花的萼片卵形,被毛;
花瓣矩圆形,长为萼片的2倍;
雄蕊比花瓣长,盾形药隔有毛。
果枝有头状果序1-2个,稀为3个,常下垂;
头状果序直径约2.5厘米,宿存花柱长2-3毫米,刺状,坚果之间无突出的绒毛,或有极短的毛。