Las hojas de catalpa son grandes, en forma de corazón y ligeramente pubescentes, midiendo aproximadamente 25 cm (10 pulgadas) de largo y 15 cm (6 pulgadas) de ancho. Estas hojas simples pueden aparecer en una disposición verticilada u opuesta. Tienen una coloración verde y emiten un olor desagradable cuando se trituran. La textura es ligeramente peluda, y las hojas carecen de un color significativo en otoño. Su prominente patrón de venas ayuda aún más en la identificación.

Las flores de catalpa florecen desde principios hasta finales de verano, típicamente más tarde que C. speciosa. Forman panículas de 15 a 30 cm (6 a 12 pulgadas) de flores blancas en forma de campana. Cada flor mide 3.8 cm (1,5 pulgadas) de ancho, adornada con dos hileras y crestas de manchas amarillas y numerosas manchas púrpuras, creando una exhibición ornamental llamativa. Estas características son clave para identificar las encantadoras y vívidamente decoradas flores de catalpa.

El tallo de catalpa se caracteriza por su corteza áspera de color marrón grisáceo, que se vuelve profundamente surcada a medida que la planta madura. Típicamente, con un diámetro de 30-60 cm (1-2 pies), el tallo muestra un patrón de ramificación torcido, a menudo girando y volcando. Las ramas son robustas y ásperas, contribuyendo a una apariencia tosca. Los tallos jóvenes son verdes y suaves, pero se vuelven más texturizados con el tiempo. Este distintivo patrón de ramificación torcida ayuda a identificar fácilmente a catalpa.

El fruto de catalpa se desarrolla en vainas alargadas y conspicuas que miden hasta 38 cm (15 pulgadas) de largo. A medida que el verano transita hacia el otoño, estas vainas maduran a un tono marrón oscuro y adoptan una textura leñosa. Una vez maduras, se abren longitudinalmente de manera distintiva, revelando numerosas semillas que se liberan entre octubre y diciembre. Estas vainas, que se asemejan a puros alargados, destacan entre otros frutos de árboles y son una característica clave para identificar a catalpa.