Árboles de hasta 25-30 m, de tronco derecho, corto y grueso (hasta 2 m de diámetro) y de corteza lisa, cenicienta o pardusca hasta los 15-20 años, después castaño-oscura y agrietada longitudinalmente con ramitas glabras, castaño-verdosas
Yemas ovoideas, obtusas, las terminales ausentes. Hojas de 8-22 por 4,5-8 cm, oblanceoladas, agudas, de base redondeada ligeramente asimétrica, serradas, con dientes agudos, glabras por el haz y un poco pubescentes a lo largo de los nervios por el envés.
Flores masculinas en amentos de hasta 20 cm, con periantio trímero doble, y con 8-12 estambres exertos rodeando un ovario estéril rudimentario (pistilodio); las femeninas con 7-9 estilos en el ápice del ovario, ápice cubierto de pelos sedosos adpresos que se extienden hasta la base de los estilos, y persistirán en el aquenio derivado de dicho ovario.
El fruto es una cúpula subglobosa cubierta de largas espinas ramificadas y algo pelosas (calibio) que mide entre 5-11 cm de diámetro, de dehiscencia por 4 valvas y que contiene usualmente 2-3 aquenios que son las castañas propiamente dicho. Dichos aquenios, aunque se puede también interpretar como una «nuez», en el sentido botánico del término, miden unos 2-4cm; tienen forma abombada hacía el exterior y la cara interior plana (cuando hay más de 2, ambos lados de los centrales adoptan una forma aplanada). La base, convexa o planoconvexa, de cada uno presenta una ancha cicatriz (Hilo) grisácea que corresponde a su fijación en la cúpula exterior, y conserva en el ápice el pistilo peludo y también sus estilos. El endocarpo, que es la «piel»/cáscara exterior integra, aunque puede presentar dehiscencia por ruptura, tiene color pardo oscuro («castaño») con bandas longitudinales algo más oscuras; es brillante, prácticamente liso con imperceptibles surcos irregulares longitudinales desde el hilo (excluido) casi hasta el ápice. Su cara interna es abundantemente peluda/aterciopelada, con largos y sinuosos pelos blanquecinos. Dicho endocarpo rodea la semilla, que es ruminada, sin endospermo y envuelta por un tegumento (epispermo) de color canela, irregular e íntimamente pegado a los cotiledones, penetrando en las fisuras e irregularidades de sus superficies. Dicha semilla es la parte comestible de la castaña
