刺楸，落叶乔木，高约10米，最高可达30米，胸径达70厘米以上，树皮暗灰棕色；
小枝淡黄棕色或灰棕色，散生粗刺；
刺基部宽阔扁平，通常长5-6毫米，基部宽6-7毫米，在茁壮枝上的长达1厘米以上，宽1.5厘米以上。
叶片纸质，在长枝上互生，在短枝上簇生，圆形或近圆形，直径9-25厘米，稀达35厘米，掌状5-7浅裂，裂片阔三角状卵形至长圆状卵形，长不及全叶片的1/2，茁壮枝上的叶片分裂较深，裂片长超过全叶片的1/2，先端渐尖，基部心形，上面深绿色，无毛或几无毛，下面淡绿色，幼时疏生短柔毛，边缘有细锯齿，放射状主脉5-7条，两面均明显；
叶柄细长，长8-50厘米，无毛。
圆锥花序大，长15-25厘米，直径20-30厘米；
伞形花序直径1-2.5厘米，有花多数；
总花梗细长，长2-3.5厘米，无毛；
花梗细长，无关节，无毛或稍有短柔毛，长5-12毫米；
花白色或淡绿黄色；
萼无毛，长约1毫米，边缘有5小齿；
花瓣5，三角状卵形，长约1.5毫米；
雄蕊5；
花丝长3-4毫米；
子房2室，花盘隆起；
花柱合生成柱状，柱头离生。
果实球形，直径约5毫米，蓝黑色；
宿存花柱长2毫米。
花期7-10月，果期9-12月。
