中国无忧花是乔木，高5-20米；胸径达25厘米。叶有小叶5-6对，嫩叶略带紫红色，下垂；小叶近革质，长椭圆形、卵状披针形或长倒卵形，长15-35厘米，宽5-12厘米，基部1对常较小，先端渐尖、急尖或钝，基部楔形，侧脉8-11对；小叶柄长7-12毫米。 花序腋生，较大，总轴被毛或近无毛；总苞大，阔卵形，被毛，早落；苞片卵形、披针形或长圆形，长1.5-5厘米，宽6-20毫米。下部的1片最大，往上逐渐变小，被毛或无毛，早落或迟落；小苞片与苞片同形，但远较苞片为小；花黄色，后部分（萼裂片基部及花盘、雄蕊、花柱）变红色，两性或单性；花梗短于萼管，无关节；萼管长1.5-3厘米，裂片长圆形，4片，有时5-6片，具缘毛；雄蕊8-10枚，其中1-2枚常退化呈钻状，花丝突出，花药长圆形，长3-4毫米；子房微弯，无毛或沿两缝线及柄被毛。