Это средних размеров дерево, самый высокий экземпляр достигал 29 метров, тогда как обычно дубы не вырастают выше 20 м[источник не указан 290 дней].
Кора напоминают кору белого дуба. Листья овальные, длиной 12—18 см и 7—11 см в ширину, всегда серовато-зелёные снизу. Кроме того, листовая пластинка разделена на пять-семь долей с каждой стороны. Всё это позволяет считать этот вид переходным между дубом Мишо (лат.Quercus michauxii) и белым дубом (лат.Quercus alba). Жёлуди длиной 1,5—2 см и шириной 1—2 см спеют через шесть месяцев после опыления.
В природе двуцветный дуб нередко растёт рядом с дубом крупноплодным (лат.Quercus macrocarpa). В результате формируются гибриды.
Значение
Двуцветный дуб является одним из наиболее важных видов белых дубов для лесной промышленности. Кроме того, этот вид стал широко использоваться в ландшафтной архитектуре, поскольку относительно нечувствителен к пересадкам.