Крупное лиственное дерево высотой до 30м. Крона широкая, шатровидная. Ствол прямой, в диаметре достигает до 2 - 5 м.
Кора серая, трещиноватая. Молодые побеги светло-коричневые, опушенные, более взрослые – темные, голые. Почки овальные, сначала густо опушенные, затем голые, длиной 4-5 мм.
Листья дерева липа имеют сердцевидную форму, за что растение и получило свое название. Листья простые, очередные, округлые, удлиненные, край пильчатый, вершина заострена. Сверху темно-зеленые, волосистые, снизу светлые, густо опушенные щетиновидными волосками, до 17 см длиной и 19 см шириной. Держатся на тонких черешках длиной 3-5 см. У молодых листьев есть прилистники, которые быстро опадают.
Соцветие состоит из 3-8 цветков. Бутоны шаровидные, 3 – 4 мм в диаметре, немного опушенные, желтоватые, правильной формы. Соцветие расположено на оси, к которой присоединен предцветный лист. Лист срастается с черешком, из его середины выходит само соцветие, поэтому цветки липы собирают вместе с предцветным листом.
