北美鹅掌楸是乔木，原产地高可达60米，胸径3.5米，南京栽植高达20米，胸径50厘米，树皮深纵裂，小枝褐色或紫褐色，常带白粉。叶片长7-12厘米，近基部每边具2侧裂片，先端2浅裂，幼叶背被白色细毛，后脱落无毛，叶柄长5-10厘米。花杯状，花被片9，外轮3片绿色，萼片状，向外弯垂，内两轮6片，灰绿色，直立，花瓣状、卵形，长4-6厘米，近基部有一不规则的黄色带；花药长15-25毫米，花丝长10-15毫米，雌蕊群黄绿色，花期时不超出花被片之上。聚合果长约7厘米、具翅的小坚果淡褐色，长约5毫米，顶端急尖、下部的小坚果常宿存过冬。花期5月，果期9-10月。
