- Thông thiên thuộc loại cây bụi cao, cây phát triển với tầm cao khoảng 3 - 5m. Vỏ cây màu xám, có nhựa mủ màu trắng.
- Lá thẳng hẹp, hình mủi mác hay hình ngọn giáo, mọc cách, đơn, láng không lông, gần như không cuống, màu xanh tươi, không lá bẹ. Mặt dưới lá nổi bật với gân chánh giữa và gân thứ cấp rời rạt, mờ.
- Thông thiên có hoa màu vàng tươi, đôi khi là hồng hoặc trắng. Hoa hình phễu hoặc hình chuông. Hoa đối xứng, xòe tròn ra, hợp lại trong các cụm lá. Vành hoa 5 cánh dính thành ống ở phần dưới, đài hoa màu xanh có tuyến ở đáy, rời. Tiểu nhụy 5, gắn ở trong ống vành và bao phấn dài khoảng 1,8 mm. Bầu noản thượng, tâm bì rời 2, một vòi nhụy bao quanh bởi đĩa mật.
- Quả hạch cứng, Mùa quả từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau.