柳杉喬木，高達40米，胸徑可達2米多；樹皮紅棕色，纖維狀，裂成長條片脫落；大枝近輪生，平展或斜展；小枝細長，常下垂，綠色，枝條中部的葉較長，常向兩端逐漸變短。葉鉆形略向內彎曲，先端內曲，四邊有氣孔線，長1-1.5厘米，果枝的葉通常較短，有時長不及1厘米，幼樹及萌芽枝的葉長達2.4厘米。雄球花單生葉腋，長橢圓形，長約7毫米，集生于小枝上部，成短穗狀花序狀；雌球花頂生于短枝上。球果圓球形或扁球形，徑1-2-2厘米，多為1.5-1.8厘米；種鱗20左右，上部有4-5（很少6-7)短三角形裂齒，齒長2-4毫米，基部寬1-2毫米，鱗背中部或中下部有一個三角狀分離的苞鱗尖頭，尖頭長3-5毫米，基部寬3-14毫米，能育的種鱗有2粒種子；種子褐色，近橢圓形，扁平，長4-6.5毫米，寬2-3.5毫米，邊緣有窄翅。花期4月，球果10月成熟