È un albero decisamente longevo, alto circa 15 /20 metri, può raggiungere però notevoli dimensioni anche 30 m di altezza e 6/8 metri di circonferenza. Il fusto è decisamente eretto robusto, abbastanza tozzo, si ramifica presto creando una cima vigorosa, ampia ed espansa, la cui impalcatura è composta da pochi rami potenti, sinuosi,  talvolta quasi orizzontali. Il fusto ed i rami sono caratterizzati nei primi anni di vita da una corteccia relativamente liscia, brillante, di colore bruno/rossastro che con gli anni muta in grigio olivaceo, con lenticelle trasversali allungate. Dopo circa 10/15 anni la corteccia ha un aspetto color grigio-bruno con profonde screpolature in senso longitudinale.
I germogli hanno una sezione rotonda oppure, se molto vigorosi, angolosa e le gemme sono ovate, lisce di colore verda sfumato di rosso. Le foglie sono sempre caduche e disposte alternamente, di forma ellittico/lanceolata, presentano dentature ai bordi, con apice acuminato e base leggermente cuneata, misurano da 8 fino a 20 cm in lunghezza e da 3 a 6 cm in larghezza. Sono decisamente resistenti, quasi coriacee.
Il ciclo vegetativo dura in media dai 140 ai 185 giorni, in funzione delle caratteristiche pedoclimatiche del sito.
Il castagno, ha infiorescenze formate da fiori unisessuali, monoici e poligami, portati sulla vegetazione dell’anno che, quindi, si trasformano solo a foliazione completa. 
I fiori staminiferi o maschili sono portati in infiorescenze lunghe 10/ 20 cm, i fiori pistilliferi o femminili, sono meno numerosi, solitari o aggregati in numero di 2/3 fino a un massimo di 7, si trovano alla base delle infiorescenze staminifere e vengono protetti da un involucro verde, squamoso, destinato a costituire la cupola, volgarmente chiamata riccio, dapprima verde, quindi giallo-marrone quando diventa maturo.
Le condizioni climatiche primaverili possono anticipare o posticipare la fioritura che si verifica, solitamente, fra giugno e luglioanche in base alla latitudine e delle condizioni stagionali.
L’antesi dura sù per giù 20/30 giorni e le infiorescenze maschili sbocciano prima.