A Topolyafa nagy termetű (30 m) fa vastag akár 3 m átmérőjű, dudoros törzzsel, széles, seprűszerű koronával, vastag, szétterülő ágakkal. Levelei a hosszúhajtásokon háromszögűek, 6-12 cm hosszúak, rövid nyelűek, a rövidhajtásokon deltoid alakúak, 5-8 cm hosszúak, hosszú nyelűek, a levélszegély porcos. Kétlaki, porzós és termős virágzata is csüngő. Lombfakadás előtt, április első felében virágzik. Termése zömök tojásdad tok, magjai szőrüstökösek. Hosszú életű (250-450 év), fa. Őszi lombszíne sárgás- vagy zöldesbarna. Vizes,mocsári faj. Erősen visszahúzódó fafaj, a nemes nyarakkal történő hibridizálódás miatt kipusztulás fenyegeti.