羽叶楸，落叶乔木，高15-20(-35）米，胸径15-25(-80）厘米。
1回羽状复叶，长25-50厘米；
小叶3-6对，长椭圆形，长8-14厘米，宽2.5-6厘米，顶端长渐尖至尾状渐尖，基部阔楔形至圆形，全缘，无毛，小叶柄长1-2厘米。
圆锥花序顶生，长20-40厘米；
花序轴、花梗均被微柔毛；
苞片及小苞片早落；
花梗长3-4毫米。
花多数，微芳香，昼开夜闭。
花萼钟状，紫色，无毛，长和宽均为4-5毫米，3-5裂。
花冠淡黄色，微弯，长约2厘米，基部圆筒状，檐部微二唇形，上唇2裂，下唇3裂，靠近喉部被髯毛。
花丝长约1厘米，无毛。
柱头2裂，内藏。
蒴果细长，四棱柱形，微弯曲，长30-70厘米，粗约1厘米，果皮厚，近木质，隔膜粗4-7毫米。
种子卵圆形，两端具有白色膜质翅，连翅长28毫米，宽约5毫米。
花期5-7月，果期9-11月。
