望天树是大乔木，高40(-60)米，胸径60-150厘米;树皮灰色或棕褐色，树干上部的为浅纵裂，下部呈块状剥落。幼枝被鳞片状的茸毛，具圆形皮孔。
叶革质，椭圆形或椭圆状披针形，长6-20厘米，宽3-8厘米，先端渐尖，基部圆形，侧脉羽状，14-19对，在下面明显突起，网脉明显，被鳞片状毛或绒毛;叶柄长1-3厘米，密被毛;托叶纸质，早落，卵形，基部抱茎，具纵脉5-7条，被鳞片状毛或茸毛。
圆锥花序腋生或顶生，长5-12厘米，密被灰黄色的鳞片状毛或绒毛;每个小花序分枝处具小苞片1对;每分枝有花3-8朵，每朵花的基部具1对宿存的苞片，苞片卵形或卵状椭圆形，长6-13毫米，宽4-7毫米，具纵脉6-9条。花萼裂片5枚，覆瓦状排列，长4-5毫米，宽1-1.5毫米，内外两面均被鳞片状毛或茸毛;花瓣5枚，黄白色，芳香，长6-11毫米，宽3-7毫米，具纵脉10-14条，外面被鳞片状毛，内面近无毛;雄蕊12-15枚，长约4毫米，两轮排列，花药线状披针形，药室顶部具尖头，药隔附属体锥状;子房长卵形，3室，每室具胚珠2枚，密被白色的绢状毛，花柱细柱状，无毛，柱头小，略3裂。
果实长卵形，密被银灰色的绢状毛;果翅近等长或3长2短，近革质，长6-8厘米，宽0.6-1厘米，具纵脉5-7条，基部狭窄不包围果实。花期5-6月，果期8-9月。
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