刺楸（原变种）落叶乔木，高约10米，最高可达30米，胸径达70厘米以上，树皮暗灰棕色；小枝淡黄棕色或灰棕色，散生粗刺；刺基部宽阔扁平，通常长5-6毫米，基部宽6-7毫米，在茁壮枝上的长达1厘米以上，宽1.5厘米以上。叶片纸质，在长枝上互生，在短枝上簇生，圆形或近圆形，直径9-25厘米，稀达35厘米，掌状5-7浅裂，裂片阔三角状卵形至长圆状卵形，长不及全叶片的1/2，茁壮枝上的叶片分裂较深，裂片长超过全叶片的1/2，先端渐尖，基部心形，上面深绿色，无毛或几无毛，下面淡绿色，幼时疏生短柔毛，边缘有细锯齿，放射状主脉5-7条，两面均明显；叶柄细长，长8-50厘米，无毛。

圆锥花序大，长15-25厘米，直径20-30厘米；伞形花序直径1-2.5厘米，有花多数；总花梗细长，长2-3.5厘米，无毛；花梗细长，无关节，无毛或稍有短柔毛，长5-12毫米；花白色或淡绿黄色；萼无毛，长约1毫米，边缘有5小齿；花瓣5，三角状卵形，长约1.5毫米；雄蕊5；花丝长3-4毫米；子房2室，花盘隆起；花柱合生成柱状，柱头离生。

果实球形，直径约5毫米，蓝黑色；宿存花柱长2毫米。花期7-10月，果期9-12月。

叶形多变化，有时浅裂，裂片阔三角状卵形，有时分裂较深，裂片长圆状卵形，稀倒卵状长圆形，长不及全叶片的1/2;茁壮枝上的叶片，分裂更深，往往超过全叶片长的1/2。