Вишня войлочная — кустарник, обычно с несколькими стволами высотой 1,5—2,5 м, редко до 3 м и выше.

Листья тёмно-зелёные, овальные, снизу опушённые, сильно гофрированные, с заострённым концом.

Цветки белые, белые с розовым (реже розовые), до 2,5 см в диаметре.

Плоды — овальные костянки, красные при созревании, сладкие (иногда с кислинкой) на вкус, мельче чем у вишни обыкновенной (0,8—1,5 см в диаметре). В зависимости от региона, созревают с начала июня до конца июля; плодоносит обильно, обычно на третий год и до 15—20 лет ежегодно.

Особенность вишни войлочной — это похожее на войлок опушение однолетних побегов, листьев, цветоножек, плодов. Генетически сильно отличается от вишни обыкновенной и не скрещивается с ней, но при этом скрещивается со сливой, персиком, алычей и абрикосом.