ลำต้น
มะม่วงหิมพานต์ เป็นไม้ยืนต้นไม่พลัดใบขนาดกลาง มีลำต้นสูงประมาณ 6-12 เมตร ลำต้นแตกกิ่งแขนงหลักปานกลาง แต่มีกิ่งย่อยมาก กิ่งแขนงหลักแตกออกเป็นแนวขนานกับพื้นดินทำให้รูปทรงพุ่มเป็นรูปร่ม กว้างประมาณ 4-10 เมตร
ลำต้นมะม่วงหิมพานต์มีลักษณะทรงกลม ตั้งตรง และไม่สูงมาก เพราะลำต้นแตกกิ่งที่ความสูงไม่มาก เปลือกลำต้นค่อนข้างหนา และเรียบ มีสีเทาอมน้ำตาล
ใบ
ใบมะม่วงพิมหานต์ มีขนาดค่อนข้างใหญ่ โคนใบสอบแคบ และค่อยๆขยายใหญ่ขึ้นจนถึงปลายใบ โดยปลายใบค่อนข้างมนหรือเป็นป้าน ขนาดใบยาวประมาณ 10-20 เซนติเมตร ขนาดกว้างสูงสุดที่ปลายใบประมาณ 5-8 เซนติเมตร แผ่นใบเรียบ และเกลี้ยงเป็นมัน แผ่นใบมีสีเขียวสด มีเส้นกลางใบสีเขียวอ่อนขนาดใหญ่ พร้อมแตกเส้นแขนงใบออกในแนวตรงจากกลางใบ
ดอก
มะม่วงหิมพานต์ ออกเป็นช่อตรงซอกใบบริเวณปลายกิ่ง แต่ละช่อจะมีก้านช่อย่อย 5-10 ก้าน เรียงสลับกันบนก้านช่อหลัก ก้านดอกอ่อนมีสีชมพู แล้วค่อยเปลี่ยนเป็นสีขาว และสีเขียวเมื่อแก่ขึ้น แต่ละก้านช่อจะมีดอก 10-30 ดอก ทั้งนี้ ในก้านดอกหลักจะมีดอก 3 ประเภท คือ ดอกตัวผู้ มีประมาณร้อยละ 96 ดอกตัวเมีย และดอกสมบูรณ์เพศ ซึ่งดอก 2 ชนิดหลัง จะรวมกันแล้วประมาณร้อยละ 4 ซึ่งดอกจะสามารถผสมเกสรได้เองภายในช่อดอกเดียวกัน และจะติดผลเพียงไม่กี่ผลต่อช่อเท่านั้น
ดอกจะประกอบด้วยกลีบเลี้ยงสีเขียวอ่อนหุ้มบริเวณโคนดอก ถัดมาเป็นกลีบดอกที่มีสีเหลืองอมขาว จำนวน 5 กลีบ เมื่อบานเต็มที่กลีบดอกจะมีสีอมแดงเรื่อบริเวณโคนกลีบ กลีบดอกมีลักษณะเรียว ปลายกลีบแหลม ถัดมากลางดอกเป็นเกสรตัวผู้ 7-10 อัน และเกสรตัวเมีย
ผล และเมล็ด
มะม่วงหิมพานต์ เป็นพืชชนิดหนึ่งที่มีลักษณะผลแปลกประลาด กล่าวคือ ส่วนที่อวบ และมีสีแดง มีลักษณะคล้ายผลชมพู่ ซึ่งเรามักเข้าใจว่าเป็นผลจริง แท้จริงแล้ว คือ ผลเทียม ซึ่งเป็นส่วนของก้านผลที่ขยายอวบนูนขึ้น ส่วนผลแท้เป็นส่วนที่มีรูปคล้ายไตห้อยอยู่ด้านล่าง
• ผลเทียม
ผลเทียม เป็นส่วนที่เป็นก้านผล แต่มีการพองขยายตัวจนมีรูปร่างคล้ายผลจริงเหมือนกับผลไม้ทั่วไป ผลเทียมจะมีรูปร่างคล้ายผลชมพู่ แต่ตรงขั้วผลจะไม่สอบแคบเหมือนผลชมพู่ ขนาดผลยาวประมาณ 5-12 เซนติเมตร ผลอ่อนมีสีเขียว เมื่อแก่หรือสุกจะมีสีแดงเรื่อหรือสีชมพูหรือสีเหลืองตามสายพันธุ์ ภายในผลประกอบด้วยเนื้อผลที่ฉ่ำด้วยน้ำ ให้รสหวานอมฝาด หากสุกน้อยจะฝาดมาก หากสุกมากจะมีรสหวานเพิ่มขึ้น แต่ยังคงรสฝาดไว้เหมือนเดิม ทั้งนี้ ที่ปลายผลจะห้อยด้วยผลแท้ที่มีรูปร่างคล้ายไต
• ผลแท้
ผลแท้ เป็นส่วนที่มีรูปร่างคล้ายไต ห้อยติดด้านล่างของผลเทียม ผลเมื่ออ่อนจะมีสีเขียว เมื่อแก่จะมีสีเทาหรือสีน้ำตาล ยาวประมาณ 3 เซนติเมตร กว้างประมาณ 2.5 เซนติเมตร ประกอบด้วยเปลือกหุ้มผลที่หนาประมาณ 2-3 มิลลิเมตร ด้านในเป็นที่อยู่ของเมล็ดที่มีรูปคล้ายไตเช่นกัน แบ่งออกเป็น 2 ซีก ประกบกันอยู่ เนื้อเมล็ดนี้มีสีขาว เมื่อนำมาคั่วไฟจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล ซึ่งเป็นส่วนที่ใช้รับประทาน เนื้อเมล็ดมีความกรอบ มีกลิ่นหอม ให้รสมันอร่อย ทั้งนี้ เมื่อปอกเปลือกแล้วจะเหลือเนื้อเมล็ดประมาณ 25% ส่วนอีกประมาณ 75% จะเป็นเปลือกที่หุ้มด้านนอก
การพัฒนาของผลแท้ และผลเทียมในระยะแรก ผลแท้จะพัฒนาขยายใหญ่กว่าผลเทียม จากนั้น เมื่อโตเต็มที่จะคงตัว และค่อยเปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสีเทาอมน้ำตาล ส่วนผลเทียมจะค่อยๆพัฒนาขยายใหญ่ขึ้นทีหลัง จนมีขนาดผลใหญ่กว่าผลแท้หลายเท่า