多花木兰植株高1.2至2.4米，枝条密被白色丁字毛。奇数羽状复叶，具小叶7-11个，倒卵形或倒卵状长圆形，先端圆形，基部宽楔形，全绿。总状华序，腋生，每个花轴着生小花20一70朵，荚果条形，棕褐色，种子呈矩圆形，淡褐色。千粒重约7克。
多花木兰适应性广，生长迅速。根系发达，固土能力强，抗逆性强，耐热、耐干旱、耐瘠薄，较耐寒，冬季以休眠状态越冬，并抗病虫害。再生性强，茎秆与根颈着生大量休眠芽，早春可萌发大量嫩枝。成长后的枝叶、花果，均可青刈、青饲或放牧利用，牲畜喜食。枝叶茂盛，覆盖度大，根系发达，寿命长，也是生物围栏和水土保持的良好灌木。