Ce petit arbre au port généralement arbustif porte ses fleurs sur des épis, d’où son nom commun. Typique des sous-bois humides et des pentes rocheuses, il est également connu sous le nom d’érable des montagnes. Au Canada, il s'agit du plus petit des érables indigènes.
L’érable à épis atteint entre 3 et 10 mètres de haut. Son tronc, court et tordu, présente une écorce mince et mate, lisse ou légèrement cannelée. Sa couleur varie de rougeâtre à brun grisâtre.
Les rameaux sont grêles et ont une teinte allant de vert jaunâtre à brun rougeâtre ou rose. Les jeunes rameaux sont recouverts de poils gris qui leur donnent une apparence veloutée.
Comme chez tous les érables, les feuilles sont opposées sur les branches. Elles sont dites palmées et sont légèrement plus longues que larges. Les feuilles comptent de 3 à 5 lobes aigus portant des dents grossières, irrégulières et nombreuses. Leur face supérieure est vert jaunâtre, tandis que le revers, plus pâle, est couvert d’une pubescence blanchâtre.
L’automne venu, les feuilles de cet arbre prennent des teintes de rouge et d’orangé. Celles-ci rappellent les couleurs des feuilles de l’érable rouge (Acer rubrum) et de l’érable à sucre (Acer saccharum).
Les fleurs jaune verdâtre forment des épis dressés situés à l'extrémité des rameaux.
Le fruit est une disamare (deux samares accolées) dont les ailes forment un angle d'environ 90 degrés. Il mesure 1 à 2 cm et forme des grappes dressées. À l'automne, les fruits prennent souvent une couleur rouge écarlate, puis virent au jaune ou au brun rosâtre.