Ce petit arbre indigène d’Amérique du Nord atteint entre 5 et 10 mètres de hauteur. De port parfois arbustif, il possède une écorce facilement reconnaissable. Mince et lisse, de teinte verte ou brun verdâtre, elle est rayée de bandes verticales blanc verdâtre.
Son tronc est court, avec quelques branches irrégulières. Les rameaux sont lisses, brun rougeâtre, luisants et glabres. Les bourgeons sont pédonculés, c'est-à-dire portés par un « pied ».
Les feuilles de l’érable de Pennsylvanie ont une marge dentée et sont composées de 3 à 5 lobes. Elles mesurent entre 6 et 12 cm de large et 8 à 15 cm de long. De couleur vert jaunâtre pâle, elles prennent une teinte jaune à l’automne.
Les fleurs, de couleur jaune, sont réunies en grappes longues et pendantes. Les fruits prennent la forme de samares disposées en paires (disamares). Ils mesurent de 1,5 à 3 cm et forment des grappes pendantes.