[1]​ La principal caresterísica diferenciadora de otros especies de Tilia norteamericanos es la presencia del denso follaje (tomentum) con ligeras vetas blancas bajo las hojas.

[4]​ Es complicado ver un ejemplar auténtico de esta especie, ya que hay muchos árboles de esta tilia hibridados con la Tilia americana.

El fruto es esférico , de unos 13 mm diametrales, y son punteados en la base.

[5]​ Tilia heterophylla fue descrita por Étienne Pierre Ventenat y publicado en Anales de Historia Natural 2(4): 68–69.

heterophylla: epíteto latíno que significa "con hojas diferentes".