红花木莲属木兰属常绿乔木，高达30米，胸径40-60厘米；树皮灰色，平滑；小枝灰褐色，有明显的托叶环状纹和皮孔，幼枝被锈色或黄褐色柔毛，后变无毛。叶革质，倒披针形或长圆状椭圆形，长10-26厘米，宽3-10厘米，先端渐尖或尾状渐尖，基部楔形，全缘，稍反卷，上面绿色，无毛，下面苍绿色，中脉具柔毛，侧脉12-24对；叶柄长2-5厘米；托叶痕为叶柄长的1/3至1/4。花清香，单生枝顶；花被片9-12，外轮3片倒卵状长圆形，长约7厘米，黄绿色，腹面带红色，中内轮淡红或黄白色，倒卵状匙形，长5-7厘米；雄蕊长1-1.8厘米，花丝与药隔近等长；雌蕊群圆柱形，子房无毛，花梗长1.5-2厘米。聚合果卵状长圆形，长5-10厘米，直径3-4厘米；蓇葖成熟时深紫红色，外面有瘤状凸起，顶端有短椽；种子有肉质红色外种皮，内种皮黑色，骨质，有光泽。