Гамамелис виргинский представляет собой кустарник, высота которого может достигать 6-8 метров. Однако, кое-где, например, в Аллеганских горах, встречаются экземпляры высотой 10-12 и более метров. Крона рыхлая, ветви с корой серо-бурого цвета и молодыми светло-серыми побегами, направлены вверх. Листья имеют эллиптическую форму, заостренные, зубчатые, асимметричные. Их длина составляет 7-15 см, а ширина – около 8 см. Цвет листьев вплоть до осени – зеленый сверху и светло-зеленый снизу. Осенью они меняют окраску: сначала на двухцветную, желто-зеленую, затем на золотисто-желтую с красноватым оттенком. В конце сентября, перед опаданием листьев, на ветках набухают цветочные почки. Позже в пазухах листьев появляются соцветия, состоящие из 1-5 цветков. Каждый цветок имеет четыре длинных линейных лепестка желтого цвета, закрученных в виде пружинки в разные стороны. Вместе с завязавшимися плодами, на вид напоминающими коробочки длиной 12-14 мм, они остаются на голых ветвях в течение месяца. Плоды созревают лишь к лету следующего года. Имеют яйцевидную форму. Растрескиваясь при созревании, они разбрасывают черные продолговатые семена в радиусе нескольких метров.