亚马逊王莲是多年生或一年生大型浮叶草本植物。根状茎直立块状,具粗壮发达的不定根,白色,质地软而脆。初生叶呈针状,2-3片叶呈矛状,4-5片叶呈戟形,6-10片叶呈椭圆形至圆形,11片叶后叶缘上翘呈盘状,直立,高7-10厘米;叶面绿色略带微红,有皱褶,无刺;背面紫红色,具刺,叶脉为突起的放射网状,脉上具2-3厘米长的锐刺;叶子浮于水面,叶直径1-3米。叶柄绿色,密被粗刺,叶梗长1-3米。叶片伸展开的覆盖面约达6-10平方米。叶盘具有数十千克的负重能力,并且能够长期保持展开的状态,这些特征是与其内部的构造有着紧密的关系。紧密的关系。在其叶片和叶脉中,有着许多充满气体的空腔,能够大大增加叶片的浮力。在叶片的背面,一条条粗壮的、交错隆起的叶脉,如同相互拼插的木板,形成了一个个方形的小盒。这种结构能够有效保持叶面的稳定性,使叶子保持舒展。
夏季开花,花单生,常伸出水面开放,花大且美。萼片4片,卵状三角形,绿褐色,外面全被刺;花瓣多数,倒卵形,长10-22厘米,第一天白色,有白兰花香气,第二天花瓣变为淡红色至深红色。壮观的花朵相对短暂,仅持续48小时左右。雄蕊多数,花丝扁平,长8-10毫米;子房下位密被粗刺。浆果球形,种子黑色。花果期7-9月(在温室可延续至12月)。