臭椿树属落叶乔木，高可达20余米，树皮平滑而有直纹；嫩枝有髓，幼时被黄色或黄褐色柔毛，后脱落。

叶为奇数羽状复叶，长40-60厘米，叶柄长7-13厘米，有小叶13-27；小叶对生或近对生，纸质，卵状披针形，长7-13厘米，宽2.5-4厘米，先端长渐尖，基部偏斜，截形或稍圆，两侧各具1或2个粗锯齿，齿背有腺体1个，叶面深绿色，背面灰绿色，柔碎后具臭味。

圆锥花序长10-30厘米；花淡绿色，花梗长1-2.5毫米；萼片5，覆瓦状排列，裂片长0.5-1毫米；花瓣5，长2-2.5毫米，基部两侧被硬粗毛；雄蕊10，花丝基部密被硬粗毛，雄花中的花丝长于花瓣，雌花中的花丝短于花瓣；花药长圆形，长约1毫米；心皮5，花柱粘合，柱头5裂。

翅果长椭圆形，长3-4.5厘米，宽1-1.2厘米；种子位于翅的中间，扁圆形。花期4-5月，果期8-10月