美国大白蛾为白色蛾子，雌蛾体长9-15毫米，翅展30-42毫米；雄蛾体长9-13毫米，翅展25-36毫米。雄蛾触角腹面黑褐色，双栉齿状，黑色，长5毫米，内侧栉齿较短，约为外侧栉齿的2/3，下唇须小，外侧黑色，内侧白色，口器短而纤细。胸部背面密布白毛，多数个体腹部白色，无斑点，少数个体腹部黄色，上有黑点。