จำปีสีนวลเป็นไม้ต้น สูง ๖-๑๒ ม. เส้นผ่านศูนย์กลาง ๒๐-๕๐ ซม. เปลือกเรียบ หนา สีเทา มีช่องอากาศเป็นขีดยาว มีกลิ่นฉุน แตกกิ่งในแนวระนาบ ทรงพุ่มกลม โปร่ง กิ่งอ่อนเกลี้ยง มีช่องอากาศเป็นตุ่มนูน

 ใบเดี่ยว เรียงเวียน รูปขอบขนานแกมรูปไข่กว้าง ๕-๑๐ ซม. ยาว ๑๒-๒๕ ซม. ปลายเรียวแหลมและมีติ่งแหลม ยาว ๐.๘-๒.๕ ซม. โคนรูปลิ่มหรือสอบเรียว ขอบเรียบ แผ่นใบค่อนข้างหนา ด้านบนสีเขียวเข้มเป็นมัน ด้านล่างสีอ่อนกว่า เส้นแขนงใบข้างละ ๙-๑๔ เส้น เป็นร่องทางด้านบนและเป็นสันนูนทางด้านล่างปลายเส้นเชื่อมกันก่อนถึงขอบใบ เส้นใบย่อยแบบร่างแห เห็นชัดทางด้านล่าง ก้านใบยาว ๑.๕-๔ ซม. หูใบหุ้มยอดอ่อนและเชื่อมติดกับก้านใบ ร่วงง่าย รอยแผลของหูใบยาวเกือบตลอดก้านใบ

 ดอกเดี่ยว ออกตามซอกใบ กลิ่นหอมแรง มีกาบหุ้มดอก ๑ กาบ เกลี้ยง ก้านดอกเรียว ยาว ๑.๕-๒.๓ ซม. มี ๑ ข้อ กลีบรวม ๑๐-๑๒ กลีบ สีเหลืองอมส้มหรือสีเหลืองนวล ลักษณะคล้ายกัน แต่ละกลีบค่อนข้างอวบหนา กลีบชั้นนอก ๓-๔ กลีบ รูปใบหอกถึงรูปช้อนกว้าง ๐.๘-๑.๒ ซม. ยาว ๔-๕ ซม. เรียวแคบและสั้นกว่ากลีบชั้นในเล็กน้อย เกสรเพศผู้จำนวนมาก ยาว ๐.๘-๑ ซม.

 ผลแบบผลกลุ่ม เป็นช่อยาว ๖-๑๐ ซม. ก้านช่อผลยาว ๒-๓.๕ ซม. ผลย่อยแบบผลแตกแห้งแนวเดียว มี ๔-๑๒ ผล ก้านผลย่อยสั้นมาก ผลย่อยรูปทรงกลมหรือทรงรูปไข่ถึงรูปทรงรี กว้าง ๑-๑.๕ ซม. ยาว ๑.๕-๒.๓ ซม. เปลือกหนา มีช่องอากาศนูนเด่นสีขาวเมล็ดรูปทรงกลมค่อนข้างรี กว้าง ๕-๗ มม. ยาว ๖-๙ มม. มี ๑-๔ เมล็ด ส่วนใหญ่ไม่ติดผล

 จากการตรวจสอบดีเอ็นเอพบว่าจำปีสีนวลเป็นลูกผสม โดยมีจำปาเป็นแม่พันธุ์และจำปีเป็นพ่อพันธุ์ลูกผสมเกิดขึ้นครั้งแรกในเขตตลิ่งชัน กรุงเทพมหานครดอกมีกลิ่นหอมและสวยงาม มีใบคล้ายจำปีและมีดอกคล้ายจำปา นิยมปลูกเป็นไม้ประดับ ออกดอกเดือนมีนาคมถึงตุลาคม ในช่วงที่ไม่ออกดอกจะแยกจากต้นจำปีโดยใช้รอยแผลรอบข้อบนกิ่งที่อยู่เหนือใบและรอยแผลของหูใบบนก้านใบ จำปีมีรอยแผลรอบข้อในแนวขวางและมีรอยแผลของหูใบยาวประมาณครึ่งหนึ่งของความยาวก้านใบ ส่วนจำปีสีนวลมีรอยแผลรอบข้อในแนวเฉียงและมีรอยแผลของหูใบยาวเกือบเท่าความยาวก้านใบ แต่จำปามีรอยแผลรอบข้ออยู่ในแนวเฉียง และรอยแผลของหูใบยาวครึ่งหนึ่งของก้านใบ จำปีสีนวลจะแยกจากจำปาได้ง่ายเนื่องจากใบแตกต่างกัน ปรกติแล้วจำปีสีนวลไม่ติดผลเช่นเดียวกับจำปี ขยายพันธุ์โดยการตอน ปักชำ และทาบกิ่ง ต้นจำปีสีนวลที่ติดผล เมื่อนำเมล็ดมาเพาะจะงอกเป็นต้นจำปา.