Cet arbre emblématique des forêts tempérées de l’est de l’Amérique du Nord peut atteindre de 20 à 35 mètres de haut. Il se reconnaît aisément toute l'année à son écorce lisse et gris argenté.
Il a des rameaux menus et lustrés. Ses bourgeons, effilés, mesurent environ 2 cm de long.
Les feuilles, disposées en alternance sur les branches, ont une longueur de 5 à 15 cm. Elles sont coriaces, de forme ovale et ont un bord denté avec des nervures parallèles très marquées. À l’automne, elles prennent une teinte allant du doré au brun cuivré.
L’espèce, en particulier les jeunes arbres, conserve ses feuilles tout l'hiver.
Le fruit du hêtre est une capsule ou coque hérissée de piquants qui s'ouvre en 4 valves à maturité. Celles-ci contiennent deux semences appelées faines, de couleur brune, lisses et de forme pyramidale.