望天樹是大喬木，高40（-60）米，胸徑60-150厘米；樹皮灰色或棕褐色，樹干上部的為淺縱裂，下部呈塊狀剝落。幼枝被鱗片狀的茸毛，具圓形皮孔。

葉革質，橢圓形或橢圓狀披針形，長6-20厘米，寬3-8厘米，先端漸尖，基部圓形，側脈羽狀，14-19對，在下面明顯突起，網脈明顯，被鱗片狀毛或絨毛；葉柄長1-3厘米，密被毛；托葉紙質，早落，卵形，基部抱莖，具縱脈5-7條，被鱗片狀毛或茸毛。

圓錐花序腋生或頂生，長5-12厘米，密被灰黃色的鱗片狀毛或絨毛；每個小花序分枝處具小苞片1對；每分枝有花3-8朵，每朵花的基部具1對宿存的苞片，苞片卵形或卵狀橢圓形，長6-13毫米，寬4-7毫米，具縱脈6-9條。花萼裂片5枚，覆瓦狀排列，長4-5毫米，寬1-1.5毫米，內外兩面均被鱗片狀毛或茸毛；花瓣5枚，黃白色，芳香，長6-11毫米，寬3-7毫米，具縱脈10-14條，外面被鱗片狀毛，內面近無毛；雄蕊12-15枚，長約4毫米，兩輪排列，花藥線狀披針形，藥室頂部具尖頭，藥隔附屬體錐狀；子房長卵形，3室，每室具胚珠2枚，密被白色的絹狀毛，花柱細柱狀，無毛，柱頭小，略3裂。

果實長卵形，密被銀灰色的絹狀毛；果翅近等長或3長2短，近革質，長6-8厘米，寬0.6-1厘米，具縱脈5-7條，基部狹窄不包圍果實。花期5-6月，果期8-9月。