ชมพูภูคาเป็นไม้ยืนต้น สูง 10–25 เมตร[1][2] เปลือกลำต้นเรียบสีเทาน้ำตาล ใบประกอบแบบขนนก ยาว 30–80 ซม.[1] ใบรูปหอกถึงรูปไข่ กว้าง 2.5–6 ซม ยาว 8–25 ซม.[1] โคนใบรูปลิ่มหรือกลม ปลายใบแหลม ดอกสีขาว–ชมพู คล้ายรูประฆัง ออกเป็นช่อที่ปลายยอด ช่อดอกยาวได้ถึง 20–40 ซม.[1] กลีบรองดอกขนาดใหญ่ รูปถ้วยขอบหยักตื้น ๆ กลีบดอก 5 กลีบ รูปไข่กว้าง โคนกลีบเรียวยาว ปลายกลีบม้วนออกด้านนอก ขนาด 1.8–2 ซม. กลีบบนมักคว่ำลง เกสรผู้ 8 อัน ก้านเกสรเพศผู้ยาว 2.5–3 ซม. ปลายโค้ง รังไข่และก้านเกสรเพศเมียมีขนปกคลุม รังไข่ยาว 0.3–0.4 ซม. เกสรเพศเมียยาว 3–4 ซม. ปลายงอลง[2] ผลรูปกระสวยแก่แล้วแตก เมล็ดรูปรี กว้าง 12 มม. ยาว 20 มม.[1]