果实很大至特大，芳香浓厚，纺锤状、倒卵状椭圆形或短椭圆状，一般横径8.4~13.5cm，纵径13.5~22.8cm，单果重375~700g（最大果横径25.5cm，纵径33.7cm，果重2350g）；果顶部钝圆或钝尖或短圆锥状；乳突明显；柱痕大，大多数花柱脱落或半宿存，少有花柱宿存；基部钝圆或平圆，肩略披削，偶有短颈；蒂周围有8~13条浅放射沟（大部分直达果实顶部），沟间丘状隆起，果面呈浅而宽的肋状隆起；果面粗糙或很粗糙，柠檬黄色至浅橙黄色，有明显瘤状隆突或皱褶；油胞大，凹入或平生，间有凸出；凹点大、小、深、浅各异，分布不甚均匀；果皮很厚，一般2.4~3.1cm厚，难剥离；海绵层致密，微甜可食；中心柱大，一般圆形，充实；囊瓣12~15瓣，梳状，难分离，囊壁厚而韧；汁胞细长，披针状；果肉较硬，脆嫩，汁多，味极酸，微带香味，通常不宜鲜食。种子多数，每果50~83粒不等，中等大小，饱满，倒卵状；表面平滑，合点小；基嘴短钝尖或尖；单胚，子叶乳白色。
灌木或灌木状小乔木，树体开张较零乱，一般成年树高2~3m，冠径4~4.5m，无主干或主干很短；幼嫩枝叶带紫红色，枝梢较长，柔软，刺多。叶片宽大，椭圆形、倒卵状椭圆形，一般长9.5~12.2cm，宽4.0~6.2cm，质地较薄；先端圆钝，尖头短而钝；基部广楔或圆；叶柄短0.3~0.5cm长，无翼叶，无关节或关节模糊。花一年多次开放，短总状花序，偶有单花和丛状花，花蕾、花瓣外侧紫红色或淡紫红色斑块；花大，开张径3.45~3.90cm，水平径4.5~5.0cm，盛开时花瓣反卷；雄蕊30~54枚，离生或2~9枚基部粘连极易离散，花丝密被短茸毛，横断面矩形；花药长，与花丝等长或长于花丝；雄性花多，约占总花量40%~50%，花柱、柱头、子房三者交界处无明显界限；子房短桶状，有纵向放射沟数条。
在产区，大香橼通常用以观赏、药用，果皮多用作蜜钱，果皮精油多用于食品加工业。
