水曲柳是木犀科，梣屬落葉大喬木，高可達(dá)30米，樹皮厚，灰褐色，冬芽大，圓錐形，小枝粗壯，四棱形，葉痕節(jié)狀隆起，半圓形。羽狀復(fù)葉；葉柄近基部膨大，葉著生處具關(guān)節(jié)，紙質(zhì)，葉片長(zhǎng)圓形至卵狀長(zhǎng)圓形，葉緣具細(xì)鋸齒，上面暗綠色，下面黃綠色，圓錐花序生于去年生枝上，先葉開放，花序梗與分枝具窄翅狀銳棱；雄花與兩性花異株，均無花冠也無花萼；雄花序緊密，花梗細(xì)短，花藥橢圓形，花絲甚短，子房扁而寬，翅果大而扁，4月開花，8-9月結(jié)果。
分布于東北、華北、陜西、甘肅、湖北等省。生海拔700-2100米的山坡疏林中或河谷平緩山地。朝鮮、俄羅斯、日本也有分布。
水曲柳第三紀(jì)孑遺種。與胡桃楸、黃菠蘿被稱為東北珍貴的“三大硬闊樹種”，它們的木材堅(jiān)硬致密，紋理美觀，是工業(yè)和民用的高級(jí)用材。
落葉大喬木，高達(dá)30米以上，胸徑達(dá)2米；樹皮厚，灰褐色，縱裂。冬芽大，圓錐形，黑褐色，芽鱗外側(cè)平滑，無毛，在邊緣和內(nèi)側(cè)被褐色曲柔毛。
小枝粗壯，黃褐色至灰褐色，四棱形，節(jié)膨大，光滑無毛，散生圓形明顯凸起的小皮孔；葉痕節(jié)狀隆起，半圓形。
羽狀復(fù)葉長(zhǎng)35厘米-35厘米；葉柄長(zhǎng)6厘米-8厘米，近基部膨大，干后變黑褐色；葉軸上面具平坦的闊溝，溝棱有時(shí)呈窄翅狀，小葉著生處具關(guān)節(jié)，節(jié)上簇生黃褐色曲柔毛或禿凈；小葉7枚-11枚，紙質(zhì)，長(zhǎng)圓形至卵狀長(zhǎng)圓形，長(zhǎng)5厘米-20厘米，寬2厘米-5厘米，先端漸尖或尾尖，基部楔形至鈍圓，稍歪斜，葉緣具細(xì)鋸齒，上面暗綠色，無毛或疏被白色硬毛，下面黃綠色，沿脈被黃色曲柔毛，至少在中脈基部簇生密集的曲柔毛，中脈在上面凹入，下面凸起，側(cè)脈10對(duì)-15對(duì)，細(xì)脈甚細(xì)，在下面明顯網(wǎng)結(jié)；小葉近無柄。
圓錐花序生于枝上，先葉開放，長(zhǎng)15厘米-20厘米；花序梗與分枝具窄翅狀銳棱；雄花與兩性花異株，均無花冠也無花萼；雄花序緊密，花梗細(xì)而短，長(zhǎng)3毫米-5毫米，雄蕊2枚，花藥橢圓形，花絲甚短，開花時(shí)迅速伸長(zhǎng)；兩性花序稍松散，花梗細(xì)而長(zhǎng)，兩側(cè)常著生2枚甚小的雄蕊，子房扁而寬，花柱短，柱頭2裂。
翅果大而扁，長(zhǎng)圓形至倒卵狀披針形，長(zhǎng)3厘米-3.5厘米，寬6毫米-9毫米，中部最寬，先端鈍圓、截形或微凹，翅下延至堅(jiān)果基部，明顯扭曲，脈棱凸起?；ㄆ?月，果期8月-9月。