水杉是乔木,高达35米,胸径达2.5米;树干基部常膨大;树皮灰色、灰褐色或暗灰色,幼树裂成薄片脱落,大树裂成长条状脱落,内皮淡紫褐色;枝斜展,小枝下垂,幼树树冠尖塔形,老树树冠广圆形,枝叶稀疏;一年生枝光滑无毛,幼时绿色,后渐变成淡褐色,二、三年生枝淡褐灰色或褐灰色;侧生小枝排成羽状,长4-15厘米,冬季凋落;主枝上的冬芽卵圆形或椭圆形,钝,长约4毫米,径3毫米,芽鳞宽卵形,先端圆或钝,长宽几相等,约2-2.5毫米,边缘薄而色浅,背面有纵脊。叶条形,长0.8-3.5(常1.3-2)厘米,宽1-2.5(常1.5-2)毫米,上面淡绿色,下面色较淡,沿中脉有两条较边带稍宽的淡黄色气孔带,每带有4-8条气孔线,叶在侧生小枝上列成二列,羽状,冬季与枝一同脱落。
为充分利用林中空地,提高土地利用率,改善土壤结构,增强土壤肥力,造林1~2年内可适当套种豆类作物或绿肥,为不影响树苗生长,套种作物要与树苗保持30~40cm的距离。通过对作物的中耕除草尧施肥,既可起到以耕代抚的作用,又可增加收益,达到以短养长的目的。
水杉边材白色,心材褐红色,材质轻软,纹理直,结构稍粗,早晚材硬度区别大,不耐水湿。可供建筑、板料、造纸、制器具、造模型及室内装饰。水杉是“活化石”树种,是秋叶观赏树种。在园林中适于列植,也可丛植、片植,可用于堤岸、湖滨、池畔、庭院等绿化,也可盆栽,也可成片栽植营造风景林,并适配常绿地被植物;还可栽于建筑物前或用作行道树。水杉对二氧化硫有一定的抵抗能力,是工矿区绿化的优良树种。