鳞茎卵球形。叶宽线形，扁平，长20-40厘米，宽8-15毫米，钝头，全缘，粉绿色。花茎几与叶等长；伞形花序有花4-8朵；佛焰苞状总苞膜质；花梗长短不一；花被管细，灰绿色，近三棱形，长约2厘米，花被裂片6，卵圆形至阔椭圆形，顶端具短尖头，扩展，白色，芳香；副花冠浅杯状，淡黄色，不皱缩，长不及花被的一半；雄蕊6，着生于花被管内，花药基着；子房3室，每室有胚珠多数，花柱细长，柱头3裂。蒴果室背开裂。花期春季。
根：水仙为须根系，由茎盘上长出，乳白色，肉质，圆柱形，无侧根，质脆弱，易折断，断后不能再生，表皮层由单层细胞组成，横断面长方形，皮层由薄壁细胞构成，椭圆形。为外起源，老根具气道。
球茎：中国水仙的球茎为圆锥形或卵圆形。球茎外被黄褐色纸质薄膜，称球茎皮。内有肉质、白色、抱合状球茎片数层，各层间均具腋芽，中央部位具花芽，基部与球茎盘相连。
叶：中国水仙的叶扁平带状，苍绿，叶面具霜粉，先端钝，叶脉平行。成熟叶长30-50厘米，宽1-5厘米。基部为乳白色的鞘状鳞片，无叶柄。栽培的中国水仙，一般每株有叶5-9片，最多可达11片。
花：花序轴由叶丛抽出，绿色，圆筒形，中空；外表具明显的凹凸棱形，表皮具蜡粉；长20-45厘米，直径2-3毫米。伞形花序；小花呈扇形着生于花序轴顶端，外有膜质佛焰苞包裹，一般小花3-7朵（最多可达16朵）；花被基部合生，筒状，裂片6枚，开放时平展如盘，白色；副冠杯形鹅黄或鲜黄色（称金盏银台。尚有金盏金台——花瓣副冠均为黄色；银盏银台——花瓣副冠均为白色）。雄蕊6枚，雌蕊1枚，柱头3裂，子房下位。
水仙花瓣多为6片，也有8片的，酷似椭圆形，花瓣末处呈鹅黄色。花蕊外面有一个如碗一般的保护罩。花葶自叶丛中抽出，高于叶面；一般开花的多为4-5片叶的叶丛，每球抽花1-7支，多者可达10支以上；伞房花序（伞形花序）着花4-6朵，多者达10余朵；花白色，芳香；花期1-2月。
果实：为小蒴果。蒴果由子房发育而成，熟后由背部开裂，中国水仙为三倍体，不结种实。
