黄杉，乔木，高达50米，胸径达1米；
幼树树皮淡灰色，老则灰色或深灰色，裂成不规则厚块片；
一年生枝淡黄色或淡黄灰色（干时褐色），二年生枝灰色，通常主枝无毛，侧枝被灰褐色短毛。
叶条形，排列成两列，长1.3-3（多为2-2.5）厘米，宽约2毫米，先端钝圆有凹缺，基部宽楔形，上面绿色或淡绿色，下面有21条白色气孔带；
横切面两端尖，上面有一层不连续排列的皮下层细胞，下面中部有一（稀二）层连续排列的皮下层细胞。
球果卵圆形或椭圆状卵圆形，近中部宽，两端微窄，长4.5-8厘米，径3.5-4.5厘米，成熟前微被白粉；
中部种鳞近扇形或扇状斜方形，上部宽圆，基部宽楔形，两侧有凹缺，长约2.5厘米，宽约3厘米，鳞背露出部分密生褐色短毛；
苞鳞露出部分向后反伸，中裂窄三角形，长约3毫米，侧裂三角状微圆，较中裂为短，边缘常有缺齿；
种子三角状卵圆形，微扁，长约9毫米，上面密生褐色短毛，下面具不规则的褐色斑纹，种翅较种子为长，先端圆，种子连翅稍短于种鳞；
子叶6（稀7）枚，条状披针形，长1.7-2.8厘米，宽约1毫米，先端尖，深绿色，上面中脉隆起，有2条白色气孔带，下面平，不隆起；
初生叶条形，长1.5-2.3厘米，宽1-1.4毫米，先端渐尖或急尖，上面平，无气孔线，下面中脉隆起，有两条白色气孔带。
花期4月，球果10-11月成熟。
