È una pianta arborea a foglie persistenti (per questo è anche indicata come magnolia sempreverde), originaria delle regioni meridionali degli Stati Uniti, dalla Florida al Texas, che può raggiungere i 20-30 metri di altezza. In Italia è molto coltivata in parchi e giardini pubblici e privati, e viene apprezzata per la sua forma conico-piramidale, le grandi foglie di un verde intenso, lucide nella pagina superiore e bruno rugginose nella inferiore, che creano un notevole contrasto cromatico.

In estate all'apice dei rami compaiono dei vistosi fiori bianchi e profumati che possono raggiungere un diametro di 20-25 cm. Molto decorativi sono anche i semi che, quando raggiungono la maturità, diventano rossi e sporgono dall'infruttescenza a cono che ricorda molto una pigna. È una specie che ama posizioni soleggiate, terreni profondi, fertili e permeabili e che mal sopporta eccessivi ristagni d'acqua o condizioni di aridità prolungate; tollera però le gelate non troppo intense.

L'esemplare più vecchio di Magnolia grandiflora dell'Orto botanico risale al 1786 ed è ritenuto uno dei primi introdotti in Italia, se non il primo. Si trova nel quarto omonimo tra le porte Ovest e Sud; non ha grandi dimensioni, ma il tronco alla base è ben sviluppato e da esso si dipartono vistose radici.

Altri due individui notevoli di magnolia, messi a dimora agli inizi del 1800, si possono ammirare presso l'ingresso dell'Orto; essi sono attualmente oggetto di particolari cure fitosanitarie e vengono tuttora costantemente monitorati in quanto affetti da un'infezione fungina.