香椿是多年生的落叶乔木，树木可高达10多米。叶互生，为偶数羽状复叶，小叶6—10对，叶痕大，长40厘米，宽24厘米，小叶长椭圆形，叶端锐尖，长10—12厘米，宽4厘米，幼叶紫红色，成年叶绿色，叶背红棕色，轻披蜡质，略有涩味，叶柄红色。复聚伞花序，下垂，两性花，白色，有香味，花小，钟状，子房圆锥形，5室，每室有胚珠3枚，花柱比子房短，朔果，狭椭圆形或近卵形，长2厘米左右，成熟后呈红褐色，果皮革质，开裂成钟形。6月开花，10—11月果实成熟。种子椭圆形，上有木质长翅，种粒小，发芽率低，含油量高，油可食用。

树皮粗糙，深褐色，片状脱落。叶具长柄，偶数羽状复叶，长30-50厘米或更长；小叶16-20，对生或互生，纸质，卵状披针形或卵状长椭圆形，长9-15厘米，宽2.5-4厘米，先端尾尖，基部一侧圆形，另一侧楔形，不对称，边全缘或有疏离的小锯齿，两面均无毛，无斑点，背面常呈粉绿色，侧脉每边18-24条，平展，与中脉几成直角开出，背面略凸起；小叶柄长5-10毫米。圆锥花序与叶等长或更长，被稀疏的锈色短柔毛或有时近无毛，小聚伞花序生于短的小枝上，多花；花长4-5毫米，具短花梗；花萼5齿裂或浅波状，外面被柔毛，且有睫毛；花瓣5，白色，长圆形，先端钝，长4-5毫米，宽2-3毫米，无毛；雄蕊10，其中5枚能育，5枚退化；花盘无毛，近念珠状；子房圆锥形，有5条细沟纹，无毛，每室有胚珠8颗，花柱比子房长，柱头盘状。蒴果狭椭圆形，长2-3.5厘米，深褐色，有小而苍白色的皮孔，果瓣薄；种子基部通常钝，上端有膜质的长翅，下端无翅。花期6-8月，果期10-12月。