杜仲為落葉喬木，高可達20米，胸徑約50厘米。
樹皮灰褐色，粗糙，內含橡膠，折斷拉開有多數細絲。嫩枝有黃褐色毛，不久變禿凈，老枝有明顯的皮孔。芽體卵圓形，外面發亮，紅褐色，有鱗片6-8片，邊緣有微毛。
葉橢圓形、卵形或矩圓形，薄革質，長6-15厘米，寬3.5-6.5厘米。基部圓形或闊楔形，先端漸尖；上面暗綠色，初時有褐色柔毛，不久變禿凈，老葉略有皺紋，下面淡綠，初時有褐毛，以后僅在脈上有毛。側脈6-9對，與網脈在上面下陷，在下面稍突起，邊緣有鋸齒，葉柄長1-2厘米，上面有槽，被散生長毛。
花生于當年枝基部，雄花無花被；花梗長約3毫米，無毛；苞片倒卵狀匙形，長6-8毫米，頂端圓形，邊緣有睫毛，早落；雄蕊長約1厘米，無毛，花絲長約1毫米，藥隔突出，花粉囊細長，無退化雌蕊。雌花單生，苞片倒卵形，花梗長8毫米，子房無毛，1室，扁而長，先端2裂，子房柄極短。翅果扁平，長橢圓形，長3-3.5厘米，寬1-1.3厘米，先端2裂，基部楔形，