水曲柳是古老特有珍贵用材树种[19] ，是种古老的残留植物[20] ，是第三纪孑遗种[21] 。
落叶大乔木，高达30米以上，胸径达2米；树皮厚，灰褐色，纵裂。[1] 共3张 水曲柳
冬芽大，圆锥形，黑褐色，芽鳞外侧平滑，无毛，在边缘和内侧被褐色曲柔毛。小枝粗壮，黄褐色至灰褐色，四棱形，节膨大，光滑无毛，散生圆形明显凸起的小皮孔；叶痕节状隆起，半圆形。[1]
水曲柳-枝叶
羽状复叶长25-35（-40）厘米；叶柄长6-8厘米，近基部膨大，干后变黑褐色；叶轴上面具平坦的阔沟，沟棱有时呈窄翅状，小叶着生处具关节，节上簇生黄褐色曲柔毛或秃净；小叶7-11（-13）枚，纸质，长圆形至卵状长圆形，长5-20厘米，宽2-5厘米，先端渐尖或尾尖，基部楔形至钝圆，稍歪斜，叶缘具细锯齿，上面暗绿色，无毛或疏被白色硬毛，下面黄绿色，沿脉被黄色曲柔毛，至少在中脉基部簇生密集的曲柔毛，中脉在上面凹入，下面凸起，侧脉10-15对，细脉甚细，在下面明显网结；小叶近无柄。[1]
共2张 水曲柳叶
圆锥花序生于枝上，先叶开放，长15-20厘米；花序梗与分枝具窄翅状锐棱；雄花与两性花异株，均无花冠也无花萼；雄花序紧密，花梗细而短，长3-5毫米，雄蕊2枚，花药椭圆形，花丝甚短，开花时迅速伸长；两性花序稍松散，花梗细而长，两侧常着生2枚甚小的雄蕊，子房扁而宽，花柱短，柱头2裂。[1]
共2张 水曲柳-花
翅果大而扁，长圆形至倒卵状披针形，长3-3.5厘米，宽6-9毫米，中部最宽，先端钝圆、截形或微凹，翅下延至坚果基部，明显扭曲，脉棱凸起。[1] [9]
共3张 水曲柳-果
水曲柳分布范围极广，但具有不连续性，跨越中国东北部，中国西北部分地区，俄罗斯东部，日本北部及北朝鲜。其中，中国东北部是水曲柳的主要分布区，也是中心分布区。根据气候因子，将中国东北部的水曲柳进行立地区划，区划为温带湿润地区，暖温带湿润地区2个立地地区，小兴安岭山地区，三江平原低平区，长白山北部山地区，长白山东北部山地区，长白山南部山地区，千山低山丘陵区6个立地区，其中长白山北部山地区是水曲柳的中心产区，小兴安岭山地区和千山低山丘陵区是水曲柳的边缘分布区。[2]
生海拔700-2100米的山坡疏林中或河谷平缓山地。[1]