высотой до 30 м[2] (изредка до 50 м). Крона в виде конуса, образуется поникающими или распростёртыми ветвями, расположенными мутовчато.
Корневая система поверхностная, из-за этого растения нередко подвергаются ветровалам[2].
Кора серого цвета, отслаивающаяся тонкими пластинками.
Четырёхгранные хвоинки (листья), расположенные по спирали, сидят по одной на листовых подушечках. Длина хвоинок — от 1 до 2,5 см. Продолжительность жизни каждой хвоинки — шесть и более лет.
Микростробилы (мужские колоски) пазушные, образуются на концах побегов года, у основания окружены чешуйками. Пыление происходит в мае[2]. Мегастробилы (женские шишки) появляются на концах двулетних ветвей. Сначала они растут вертикально, затем постепенно поворачиваются верхушкой вниз и становятся повислыми; созревают осенью (в Европейской части России — в октябре). Зрелые шишки продолговатые — до 15 см длиной и 4 см шириной. Семена яйцевидно-заострённые, до 4 мм длиной; крыло красновато-коричневое. Семена до середины зимы продолжают оставаться в шишках, высыпаются в январе-марте[2], рассеиваясь по насту.
Семеношение начинается в возрасте от 20 до 60 лет в зависимости от плотности растений в лесу (одиночные растения в период образования семян вступают раньше групповых); оно не ежегодное, повторяется раз в 4—5 лет.
Общее число хромосом: 2n = 24[10].
Обычная продолжительность жизни ели обыкновенной — 250—300 лет[2].
