白兰是常绿乔木,高达17米,枝广展,呈阔伞形树冠;胸径可达50厘米;树皮灰色;揉枝叶有芳香;嫩枝及芽密被淡黄白色微柔毛,老时毛渐脱落。叶薄革质,长椭圆形或披针状椭圆形,长10-27厘米,宽4-9.5厘米,先端长渐尖或尾状渐尖,基部楔形,上面无毛,下面疏生微柔毛,干时两面网脉均很明显;叶柄长1.5-2厘米,疏被微柔毛;托叶痕达叶柄中部。
花蕾卵圆形,花先叶开放,直立,芳香,直径10-16厘米;花梗显著膨大,密被淡黄色长绢毛;花被片9片,白色,基部常带粉红色,近相似,长圆状倒卵形,长6-8(10)厘米,宽2.5-4.5(6.5)厘米;雄蕊长7-12毫米,花药长6-7毫米,侧向开裂;药隔宽约5毫米,伸出成短尖头;雌蕊群淡绿色,无毛,圆柱形,长2-2.5厘米;雌蕊狭卵形,长3-4毫米,具长4毫米的锥尖花柱。聚合果圆柱形(在庭园栽培种常因部分心皮不育而弯曲),长12-15厘米,直径3.5-5厘米;蓇葖厚木质,褐色,具白色皮孔;种子心形,侧扁,高约9毫米,宽约10毫米,外种皮红色,内种皮黑色。花期2-3月(亦常于7-9月再开一次花),果期8-9月。
造林地应选择坡度平缓、排水良好、土层深厚肥沃、富含有机质的壤土,以 pH 值 5.5~6.5 为佳。石灰质土壤或碱性土壤对白玉兰生长十分不利,当土壤 pH 值超过 7 时生长遇阻,长期处于碱性环境则造成枝叶黄化,整株萎靡不能长成大树。山洼及低洼积水且不易排水的地块玉兰也生长不良,还能引起树叶变黄、边缘枯焦、根部变黑腐烂直至整株死亡。