垂丝海棠为蔷薇科苹果属落叶小乔木，花期3-4月；叶卵形或椭圆形至长椭卵形，先端长渐尖，边缘有圆钝细锯齿，上面深绿色，有光泽并常带紫晕；其花序为伞房花序，具花4-6朵，和贴梗海棠近于无梗相比，其花梗长2-4厘米，紫色，但较细弱；一般整朵下垂。
垂丝海棠的花瓣常在5数以上，粉红色，一般倒卵形，基部有短爪；有重瓣和白花等变种；雄蕊数目较贴梗海棠少，为20-25；花柱4或5，基部有长绒毛，顶花有时缺少雌蕊；果实梨形或倒卵形，略带紫色，远远小于贴梗海棠果实。
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