昙花为附生肉质灌木，高2-5米 。老茎圆柱状，木质化，分枝多数 ， 叶状侧扁，披针形至长圆状披针形，长15-100厘米 ， 宽5-12厘米 ， 先端长渐尖至急尖 ， 或圆形 ， 边缘波状或具深圆齿，基部急尖、短渐尖或渐狭成柄状，深绿色，无毛，中肋粗大，宽2-6毫米，于两面突起 ， 老株分枝产生气根 。小窠排列于齿间凹陷处 ， 小形，无刺，初具少数绵毛 ， 后裸露 。
昙花的花单生于枝侧的小窠，漏斗状，于夜间开放，芳香，长25-30厘米，直径10-12厘米 。花托绿色，略具角，被三角形短鳞片 。花托筒长13-18厘米，基部直径4-9毫米，多少弯曲，疏生长3-10毫米的披针形鳞片，鳞腋小窠通常无毛 。萼状花被片绿白色、淡琥珀色色或带红晕，线形至倒披针形，长8-10厘米 ， 宽3-4毫米，先端渐尖 。
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花的边缘全缘 ， 通常反曲 。瓣状花被片白色，倒卵状披针形至倒卵形，长7-10厘米，宽3-4.5厘米 ， 先端急尖至圆形，有时具芒尖，边缘全缘或啮蚀状 。雄蕊多数 ， 排成两列 。花丝白色，长2.5-5厘米 。花药淡黄色，长3-3.5毫米 。花柱白色，长20-22厘米 ， 直径3-4毫米 。柱头15-20，狭线形，长16-18毫米，先端长渐尖，开展，黄白色 。浆果长球形，具纵棱脊，无毛 ， 紫红色 。种子多数，卵状肾形，亮黑色，具皱纹，无毛 。
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