Beim Taubenbaum handelt sich um einen immergrünen Baum, der Wuchshöhen von 20 Meter und Stammdurchmesser (DBH) von 40 cm Zentimetern erreicht. Der aufrecht wachsende Baum erinnert in seinem Erscheinungsbild an die Gattung der Douglasien (Pseudotsuga), in die er früher auch eingeordnet worden war. Die Hauptzweige wachsen vom Stamm aus waagerecht nach außen. An ausgewachsen Bäumen ist die Borke dunkelgrau. Die Rinde der Zweige ist erst gelbbraun und anfangs graugelb behaart, später wird sie dunkelgelb und glatt. Die Knospen sind hell gelbbraun. Die photosynthetisierenden Blätter sind, wie bei allen Kieferngewächsen, als Nadeln ausgebildet. Die Nadeln sind 2,5 bis 5 cm lang.

Der Taubenbaum ist einhäusig getrenntgeschlechtig (monözisch), es gibt also weibliche und männliche Zapfen an einem Baum. Ein bis drei männliche Zapfen stehen achselständig am Zweig zusammen. Die weiblichen Zapfen sind erst grün und bei Reife dunkelbraun; sie weisen eine Länge von 3 bis 5 cm und einen Durchmesser von 1,5 bis 3 cm auf und fallen nach dem Ausschütten der Samen ab. Der dunkelgrüne, mit hellgrünen Flecken gefärbte Same ist 5 bis 6 mm lang und 3 bis 4 mm breit, sein gelbbrauner Flügel 1 bis 1,5 cm × 4 bis 6 mm groß.

Die Sämlinge besitzen drei bis vier Keimblätter (Kotyledonen).

Die ursprüngliche Erstbeschreibung von Chun & Kuang erschien 1958, war jedoch aus formalen Gründen ungültig, da zwei Arten gleichzeitig beschrieben wurden und die Typart nicht angegeben war. Die letztlich gültige Erstbeschreibung von Chun & Kuang wurde 1962 veröffentlicht. Es sind folgende Synonyme bekannt:

• Pseudotsuga argyrophylla
• Tsuga argyrophylla
• Cathaya nanchuanensis (Diese Individuen wurde als eigene Art angesehen, sie weichen aber nur aufgrund umweltbedingter Einflüsse ein wenig von anderen Pflanzen der Art ab).