刺槐高 10～25 米，樹皮灰褐色至黑褐色，淺裂至深縱裂，稀為光滑。小枝初具柔毛，后無毛，有托葉剌，長達 2 厘米；冬芽小，被毛。羽狀復葉，葉軸上面具溝槽；小葉 2～12 對，常對生，橢圓形，先端微凹，有小尖頭，基部圓至闊楔形，全緣，上面綠色，下面灰綠色，幼時被短柔毛，后變無毛，小托葉針芒狀。總狀花序腋生，長 10～20 厘米，下垂，花多數，有香氣；花萼斜鐘形，有柔毛，萼齒 5 枚，三角形至卵狀三角形；花冠白色，每瓣有瓣柄，旗瓣近于圓形，頂端有凹缺，基部圓且反折，內有黃斑，翼瓣斜倒卵形，和旗瓣幾相等，基部一側具圓耳，龍骨瓣鐮狀，三角形，與翼瓣相等或略短，前緣合生，頂端鈍尖；雄蕊 2 體，子房線狀無毛，花柱鉆形，向上彎曲，先端具毛，柱頭頂生。莢果褐色，或具紅褐色斑紋，線狀長圓形，扁平，頂端向上彎曲，有尖頭，果頸較短，沿腹部縫線有狹翅；花萼宿存，具 2～15 顆種子；種子褐色至黑褐色并有光澤。花期 4～6 月，果期 8～9 月。