水杉的樹葉像鳥的羽毛。水杉是落葉喬木，也是世界上珍稀的孑遺植物。水杉小枝對生，下垂；高達35米，胸徑達2.5米；葉線形，交互對生，假二列成羽狀複葉狀，下面兩側有4-8條氣孔線。雌雄同株。球果下垂，成熟前綠色，熟時深褐色；種鱗木質，每種鱗具5-9種子，種子扁平，周圍具窄翅。水杉有“活化石”之稱，對於古氣候、古植物、古地理和地質學，以及裸子植物系統發育的研究均有重要的意義。
水杉喜氣候温暖濕潤，夏季涼爽，冬季有雪而不嚴寒，並且產地年平均温度在13℃，極端最低温-8℃，極端最高温24℃左右，無霜期230天；年降水量1500毫米，年平均相對濕度82%。土壤為酸性山地黃壤、紫色土或沖積土，pH值4.5~5.5。
水杉多生於山谷或山麓附近地勢平緩、土層深厚、濕潤或稍有積水的地方，耐寒性強，耐水濕能力強，在輕鹽鹼地可以生長為喜光性樹種，根系發達，生長的快慢常受土壤水分的支配，在長期積水排水不良的地方生長緩慢，樹幹基部通常膨大和有縱稜。
水杉喜光，不耐貧瘠和乾旱，淨化空氣，生長快，移栽容易成活。適應温度為零下8度~24度。
