Le catalpa est un arbre de 20 mètres de haut, à larges feuilles vertes, caduques, ovales, qui forment un coeur à l'extrémité pointue. Les feuilles dégagent une odeur désagréable quand on les froisse. Les fleurs sont blanches tachetées de brun-rouge, en panicules dressées. Le fruit, mûr en septembre, ressemble à un long haricot. Il s'ouvre en deux et libère les graines au printemps suivant. Les graines oblongues portent des poils blancs à chacune de leurs extrémités.