Дерево до 20 м заввишки, з розкидистими гілками, що створюють широкоокруглу крону. У наших умовах зростає до 4-5 м. Кора стовбура світло-коричнева. Листки великі, формою нагадують листя бузку, але великих розмірів (20 х 15 см). Зверху вони голі, яскраво-зелені, знизу опушені по жилках простими волосками. Листя при розтиранні видає неприємний запах. Слабо запашні білі квітки, до 5 см завдовжки, з червоно-коричневими цятками і двома жовтими смужками усередині зібрані у великі, рихлі, широкопірамідальні, прямостоячі суцвіття (30 х 20 см). Тривалість цвітіння 20-25 днів, цвіте в середині червня. Плоди вузькі, стручковидні коробочки (40 х 0,8 см).  Листопад починається після заморозків, часто листя опадає ще зовсім зеленим. Зростає досить швидко. Перше цвітіння на п'ятому році життя. Вимоглива до вологості грунту.

Катальпа в цвіту:

Квіти катальпи крупним планом:

Плоди катальпи: