Cây trưởng thành cao từ 7 đến 12 m. Hoa xoan có năm cánh, sắc tía nhạt hoặc tím hoa cà, mọc thành chùm. Hoa có hương thơm. Trái xoan loại quả hạch, to cỡ hòn bi, vỏ có màu vàng nhạt khi chín, không rụng ngay mà giữ trên cành suốt mùa đông. Trái dần chuyển sang màu trắng. Lá xoan dài tới 15 cm, mọc so le, cuống lá dài với 2 hoặc ba nhánh lá phức mọc đối; các lá chét có màu lục sẫm ở mặt trên và xanh nhạt hơn ở mặt dưới. Mép lá có khía răng cưa.