Растет на Кавказе на высоте от 1000 до 1500 м, в некоторых районах до 2000 м над уровнем моря, в Крыму от 700 до 1300 м, образуя пояс буковых лесов.
Дерево с прямым стройным стволом высотой до 40 м, с диаметром ствола 1,6 м. Кора гладкая, светло-серая. Коричневатые молодые побеги вначале опушены, но с возрастом оголяются. Листья овальные или эллиптические, на вершине заостренные, у основания клиновидные. Пластинка листа цельная, по краю слегка волнистая, в молодости тонкореснитчатая. Верхняя сторона тонких кожистых листьев темно-зеленая и блестящая, нижняя — с шелковистым опушением вдоль жилок. Осенью листья становятся коричневатыми с бронзовым отливом, и горные склоны, устланные опавшими листьями, создают прекрасный фон для устремленных ввысь светло-серых стволов. Травяного покрова в буковых лесах почти нет.Цветет одновременно с распусканием листьев. Цветки собраны в соцветия, отдельно мужские и женские. Женские соцветия окружены 4-лопастной оберткой (плюской), которая сильно разрастается ко времени созревания плодов. Плод — коричневый, блестящий 3-гранный орех с острыми ребрами. Орешки созревают в конце сентября, а в октябре осыпаются. Бук плодоносит с 20—40 лет, а если растет в густом лесу, то лет с 60.
Бук требователен к влаге и почве, хорошо выносит сильное затенение, низкие температуры. В поясе буковых лесов растет почти без примесей или лишь вместе с грабом, елью, тисом или пихтой.
Плотная, тяжелая и красивая древесина применяется для изготовления мебели, музыкальных инструментов, паркета, деталей машин. Путем сухой перегонки из нее получают древесный уксус, уксусную кислоту, ацетон, метиловый спирт. Орешки содержат до 50% технического и столового масла, поджаренные орешки съедобны.
Близкий вид — бук лесной, или европейский, одна из основных пород лесов Западной Европы.