Cet arbre peut mesurer de 10 à 20 mètres de hauteur. Son tronc cylindrique est souvent enflé à la base. Cette caractéristique typique de la sous-famille des Bombacoidées permet d’emmagasiner des réserves d’eau lors des périodes de sécheresse.
Les feuilles, palmées et persistantes, se composent de 5 à 9 grandes folioles pouvant atteindre jusqu'à 30 centimètres.
Les fleurs, habituellement solitaires, comprennent 5 grands pétales blancs, verts ou jaunes, qui mesurent jusqu'à 35 centimètres. Les étamines se remarquent par leur longueur et leur nombre allant de 200 à 360. Ils sont de couleur violette, vers leur sommet, avec l'anthère (d'où sort le pollen) de teinte rougeâtre. Les filets des étamines sont soudés à la base et forment un tube qui entoure le pistil. La fleur est aromatique.
Le fruit du châtaignier de Guyane, une capsule ligneuse de couleur brune, a la forme d'un ballon allongé mesurant de 15 à 30 centimètres. Ce dernier peut contenir jusqu’à une vingtaine de grosses semences anguleuses de 3 à 4 centimètres, entourées par une fibre cotonneuse.