木棉花是落叶大乔木，高可达25米，树皮灰白色，幼树的树干通常有圆锥状的粗刺；分枝平展。掌状复叶，小叶5-7片，长圆形至长圆状披针形，长10-16厘米，宽3.5-5.5厘米，顶端渐尖，基部阔或渐狭，全缘，两面均无毛，羽状侧脉15-17对，上举，其间有1条较细的2级侧脉，网脉极细密，二面微凸起；叶柄长10-20厘米；小叶柄长1.5-4厘米；托叶小。花单生枝顶叶腋，通常红色，有时橙红色，直径约10厘米。
木棉花向阳，喜高温湿润气候，适应性强，不耐寒，在南方可露地越冬；在微酸性至中性肥沃土壤上生长良好， 耐干旱、瘠薄，不耐水湿，易于引种广栽；深根性，萌芽性强，生长迅速。生长最适温度为 23 ～ 31 ℃，4 ～5年即可开花结果，单花期长 12～15d。
