华山松是乔木，高达35米，胸径1米；幼树树皮灰绿色或淡灰色，平滑，老则呈灰色，裂成方形或长方形厚块片固着于树干上，或脱落；枝条平展，形成圆锥形或柱状塔形树冠；一年生枝绿色或灰绿色（干后褐色），无毛，微被白粉；冬芽近圆柱形，褐色，微具树脂，芽鳞排列疏松。

针叶5针一束，稀6-7针一束，长8-15厘米，径1-1.5毫米，边缘具细锯齿，仅腹面两侧各具4-8条白色气孔线；横切面三角形，单层皮下层细胞，树脂道通常3个，中生或背面2个边生、腹面1个中生，稀具4-7个树脂道，则中生与边生兼有；叶鞘早落。子叶10-15枚，针形，横切面三角形，长4-6.4厘米，径约1毫米，先端渐尖，全缘或上部棱脊微具细齿；初生叶条形，长3.5-4.5厘米，宽约1毫米，上下两面均有气孔线，边缘有细锯齿。

雄球花黄色，卵状圆柱形，长约1.4厘米，基部围有近10枚卵状匙形的鳞片，多数集生于新枝下部成穗状，排列较疏松。

球果圆锥状长卵圆形，长10-20厘米，径5-8厘米，幼时绿色，成熟时黄色或褐黄色，种鳞张开，种子脱落，果梗长2-3厘米；中部种鳞近斜方状倒卵形，长3-4厘米，宽2.5-3厘米，鳞盾近斜方形或宽三角状斜方形，不具纵脊，先端钝圆或微尖，不反曲或微反曲，鳞脐不明显；种子黄褐色、暗褐色或黑色，倒卵圆形，长1-1.5厘米，径6-10毫米，无翅或两侧及顶端具棱脊，稀具极短的木质翅；

花期4-5月，球果第二年9-10月成熟。