白花泡桐乔木高达30米，树冠圆锥形，主干直，胸径可达2米，树皮灰褐色；幼枝、叶、花序各部和幼果均被黄褐色星状绒毛，但叶柄、叶片上面和花梗渐变无毛。叶片长卵状心脏形，有时为卵状心脏形，长达20厘米，顶端长渐尖或锐尖头，其凸尖长达2厘米，新枝上的叶有时2裂，下面有星毛及腺，成熟叶片下面密被绒毛，有时毛很稀疏至近无毛；叶柄长达12厘米。花序枝几无或仅有短侧枝，故花序狭长几成圆柱形，长约25厘米，小聚伞花序有花3-8朵，总花梗几与花梗等长，或下部者长于花梗，上部者略短于花梗；萼倒圆锥形，长2-2.5厘米，花后逐渐脱毛，分裂至1/4或1/3处，萼齿卵圆形至三角状卵圆形，至果期变为狭三角形；花冠管状漏斗形，白色仅背面稍带紫色或浅紫色，长8-12厘米，管部在基部以上不突然膨大，而逐渐向上扩大，稍稍向前曲，外面有星状毛，腹部无明显纵褶，内部密布紫色细斑块；雄蕊长3-3.5厘米，有疏腺；子房有腺，有时具星毛，花柱长约5.5厘米。蒴果长圆形或长圆状椭圆形，长6-10厘米，顶端之喙长达6毫米，宿萼开展或漏斗状，果皮木质，厚3-6毫米；种子连翅长6-10毫米。花期3-4月，果期7-8月。