高さは3-15mになる。葉は互生し、長さは8-18cmの広倒卵形で、先端は短く突出する。4-5月、葉の出る前に枝先に暗紫紅色の花を上向きに半開する。花弁は6個で長さ約10cm。雄しべと雌しべは多数。集合果は長楕円形で種子は赤色。

　ハクモクレン（白木蓮）に対して、花弁が紫のものをシモクレン（紫木蓮）という。一般的にモクレンというとシモクレンを言う。トウモクレン（唐木蓮）はシモクレンの変種で、花びらが細く先が尖り、花びらの内側が白い。サラサモクレン（更紗木蓮、学名：Magnolia x soulangeana 、別名：更紗蓮華）は、ハクモクレンとトウモクレンを親にしてフランスで生まれた園芸種であり、花びらの外側が紫、内側が白。さらに、ソトベニハクモクレン（外紅白木蓮、学名：Magnolia x soulangeana 、別名：ソコベニハクモクレン）は、ハクモクレン と モクレン の雑種で、花びらの外側に赤紫の筋や色がつき、花びらの外側のつけ根の部分が紫色で先に向かって薄くなる。
　個人的には、外側も内側も紫一色のものをシモクレンと言いたいが、これはカラスモクレンと言われているようだ。シモクレンの原種は、果たして内側が紫か白か明確な記事は見つからない。