Kookkaan isolehtilehmuksen puun runko on muhkuraton ja vesaton. Latvus on säännöllinen ja pyöreä. Isolehtilehmuksella on nimensä mukaisesti suuret lehdet, metsälehmuksen lehtiä suuremmat. Lehdet ovat päältä himmeänvihreät, alapuolelta sinivihreät. Isolehtilehmus on täydessä kukinnassaan näyttävä, tuoksuva puu, jonka levinneisyysalue kattaa Manner-Euroopan. Kukinto on 2–5-kukkainen nuokkuva viuhko, hedelmät ovat usein kookkaita ja heikommin tai selvemmin viisisärmäisiä. 

Isolehtilehmus on toiseksi tärkein luontainen eurooppalainen lehmuslaji. Sitä on yleisesti viljelty puistopuuna. Suomessa se on menestynyt lähes Oulun korkeudelle asti. Kasvukorkeus 15-20 m.