Apesar da altura máxima elevada, as podas constantes evitam que ultrapasse 1,5 metros, e os indivíduos cultivados desta maneira raramente florescem. Possui folhas oblongas, escuras, lustrosas, com nervuras bem marcadas nas superfícies, de margem inteiramente denteada, e as folhas mais novas são cobertas de pequenos tricomas brancos. As flores surgem solitárias ou aos pares nas axilas das folhas. São pequenas, com pétalas brancas e perfumadas, possuem muitos estames e um pistilo com 3 estigmas.

Os frutos são cápsulas pequenas, globosas, com 1 a 3 sementes também globosas. É possível produzir óleo para o consumo humano a partir das sementes desta planta. Existem variedades, como a C. sinensis var. assamica, comum na Índia, que produz as árvores mais altas e com as maiores folhas, além de um chá preto com enorme concentração de cafeína. A variedade sinensis é a mais comumente cultivada.