常绿灌木或小乔木，高达4米；枝条轮生，小枝近对生或近轮生，基部扭转呈二列，线形，直或微弯，长1.5-2.6厘米，宽2.4-4.5毫米，先端骤尖，基部近圆形，下延生长，具短柄，两面中脉隆起，上面光绿色，下面有2条白色气孔带，横切面上无树脂道。雌雄异株，球花单生叶腋；雄球花近球形，基部有4对交互对生的苞片，雄蕊6-12，对生，基部有苞片，花药4-6，辐射排列，花丝短；雌球花有4列交互对生的苞片，每列3-4枚，顶端1枚苞腋有1直立胚珠，着生于盘状珠被上。种子坚果状，卵圆形，稍扁，长5-7毫米。着生于肉质、白色、杯状的假种皮中，基部有宿存苞片，具短梗或几无梗。

白豆杉生于亚热带中山地区的林下，气候温凉湿润，云雾重，光照弱，年平均温12－15℃年降水量1800－2000毫米，平均相对湿度80%以上。土壤属山地黄壤，强酸性，Ph值4.2-4.5，有机质含量5.4-18.4%，肥力较高。白豆杉为阴性树种，一般喜生长在郁闭度高的林荫下，在干热和强光照下生长萎缩，干形弯曲。根系发达，岩缝内也可扎根，但成丛生灌木。幼年生长缓慢。雌株结实常不稳定，受孕率又低，种子失眠期，需隔年发芽。冬芽于3月中旬膨大，4月上旬展叶；花于3月下旬至4月上旬开放，种子于9月下旬至10月上旬成熟。

通常用播种法繁殖，亦可扦插。有种子繁殖，在生境相似的森冠下播种育苗，移栽时多带宿土。在苗圃育苗，必须庶荫，并经常灌保湿。也可进行扦插繁殖，成活率在85%以上。

适合中国长江流域植物园、公园栽植。用作隐蔽。绿篱和背景树的配置。因喜荫蔽的环境，课余常绿阔叶树混合种植。北方温室盆栽生长良好，可用中性腐叶土种植。经修剪可成各种形状，亦可供制做树桩盆景用植物材料。

白豆杉分布星散，个体稀少，又是雌雄异株，生于林下的雌株往往不能正常授粉，天然更新困难。加之植被破坏，生境恶化，导致分布区逐渐缩小，资源日趋枯竭。属国家Ⅱ级重点保护野生植物（国务院1999年8月4日批准）。 本种分布的浙江凤阳山、九龙山、江西井冈山、湖南张家界等已建立自然保护区和森林公园，对珍稀物种列为重点保护。其它分布点，建议林业部门严禁采伐森林和砍伐母树，并开展人工繁殖栽培。北方温室盆栽生长良好，可用中性腐叶土种植。杭州植物园、凤阳山自然保护区已引种和繁殖栽培。