ใบมะลิประกอบกันอยู่บนกิ่งก้านของต้นมะลิ โดยมีแผ่นพับหลายใบตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ที่มีสีเขียวเรียบมันวาวและตั้งตรงข้ามกับลำต้น ใบมะลิสามารถเป็นแบบไตรโฟลิเอตหรือแบบขนนกในต้นเดียวกันได้