Es un arbusto tropical perenne de 3 a 5 m de altura. Las hojas se encuentran distribuidas a lo largo de las ramas, de 8-18 cm de longitud. Tiene inflorescencias cortas, axilares o en el lugar que ocupaban las hojas anteriores, sobre pedúnculos de 1 cm de largo.³​

Su fruto (la asterisa) se presenta en racimos en las ramas y en el tronco: bayas gruesas, ovoides o elipsoides, de 8-12 x 5-6 cm, de color amarillo-anaranjado en la madurez, estrellados con 5 ángulos. Su corte transversal es el de una estrella de cinco puntas. Su pulpa es jugosa, un poco fibrosa y ácida. Contiene vitamina A, vitamina C, fósforo y potasio. Puede consumirse tanto cruda como cocida, y resulta deliciosa aliñada con una salsa vinagreta.⁴​⁵​

Se multiplica por semillas y acodos e injertos. Es sensible a las heladas.

El fruto mide aproximadamente 5 a 15 centímetros (2 a 6 pulgadas) de largo y tiene una forma ovalada. Por lo general, tiene cinco crestas longitudinales prominentes, pero en raras ocasiones puede tener tan solo cuatro o hasta ocho. En sección transversal, se asemeja a una estrella.¹​ La piel es delgada, lisa y cerosa, y se torna de color amarillo claro a oscuro cuando está madura. La carne es translúcida y de color amarillo claro a amarillo. Cada fruto puede tener de 10 a 12 semillas planas de color marrón claro de aproximadamente 6 a 13 mm (0.25 a 0.5 pulgadas) de ancho y encerradas en un arilo gelatinoso. Una vez retirados de la fruta, pierden viabilidad en unos pocos días.³​⁴​⁵​

Al igual que la fruta bilimbi (con el que estrechamente relacionado) hay dos tipos principales de carambola: el tipo pequeño (agrio) y el tipo dulce más grande. Las variedades agrias tienen un mayor contenido de ácido oxálico que el tipo dulce. Se han desarrollado varios cultivares en los últimos años. Los cultivares más comunes cultivados comercialmente incluyen los tipos dulces Arkin (Florida), Dah Pon (Taiwán), Ma fueng (Tailandia), Maha (Malasia) y Demak (Indonesia) y de tipos agrios Golden Star, Newcomb, Star King y Thayer (todos de Florida). Algunas de las variedades agrias como Golden Star pueden volverse dulces si se les permite madurar

Puede crecer en distintos tipos de suelo, pero los más adecuados son aquellos con buen drenaje. Pueden sufrir importantes daños por encharcamiento y riegos excesivos. Prefiere suelos con pH ligeramente ácidos, entre 5,5 y 6.5. En suelos alcalinos puede manifestar clorosis y deficiencias de hierro, manganeso y zinc, que se pueden corregir con la aplicación de los correspondientes quelatos.

Es un ábol de lento crecimiento, de porte arbustivo y denso follaje; su copa es redondeada y muy ramificada. Puede alcanzar entre 7 y 10 metros de altura. Las hojas jóvenes son de color cobrizo y las adultas de un color verde intenso. Es una excelente planta ornamental, muy vistosa.

Las flores son de un bonito color rosa o púrpura, se agrupan en inflorescencias o panículas situadas en la periferia de la copa. La polinización es cruzada y realizada mayoritariamente por abejas. El porcentaje de cuaje de las flores es muy bajo, originando habitualmente un fruto por inflorescencia.

La fruta es exótica e inusual, de color amarillo anaranjado cuando está completamente madura; su forma es alargada y ovalada con cinco aristas muy marcadas, que en corte transversal tiene forma de estrella de cinco puntas. Las rodajas de carambola son ideales para decorar y realzar guisos, ensaladas y postres. No tiene semillas o son muy pocas. La pulpa es crujiente, jugosa, con agradable sabor agridulce. Se puede consumir como fruta fresca, preparada en jugos y cócteles. Es adecuada para la preparación de postres, mermeladas y confituras. También se comercializa enlatada.