马尾松，乔木，高达45米，胸径1.5米；
树皮红褐色，下部灰褐色，裂成不规则的鳞状块片；
枝平展或斜展，树冠宽塔形或伞形，枝条每年生长一轮，但在广东南部则通常生长两轮，淡黄褐色，无白粉，稀有白粉，无毛；
冬芽卵状圆柱形或圆柱形，褐色，顶端尖，芽鳞边缘丝状，先端尖或成渐尖的长尖头，微反曲。
针叶2针一束，稀3针一束，长12-20厘米，细柔，微扭曲，两面有气孔线，边缘有细锯齿；
横切面皮下层细胞单型，第一层连续排列，第二层由个别细胞断续排列而成，树脂道约4-8个，在背面边生，或腹面也有2个边生；
叶鞘初呈褐色，后渐变成灰黑色，宿存。
雄球花淡红褐色，圆柱形，弯垂，长1-1.5厘米，聚生于新枝下部苞腋，穗状，长6-15厘米；
雌球花单生或2-4个聚生于新枝近顶端，淡紫红色，一年生小球果圆球形或卵圆形，径约2厘米，褐色或紫褐色，上部珠鳞的鳞脐具向上直立的短刺，下部珠鳞的鳞脐平钝无刺。
球果卵圆形或圆锥状卵圆形，长4-7厘米，径2.5-4厘米，有短梗，下垂，成熟前绿色，熟时栗褐色，陆续脱落；
中部种鳞近矩圆状倒卵形，或近长方形，长约3厘米；
鳞盾菱形，微隆起或平，横脊微明显，鳞脐微凹，无刺，生于干燥环境者常具极短的刺；
种子长卵圆形，长4-6毫米，连翅长2-2.7厘米；
子叶5-8枚；
长1.2-2.4厘米；
初生叶条形，长2.5-3.6厘米，叶缘具疏生刺毛状锯齿。
花期4-5月，球果第二年10-12月成熟。
