Дерево высотой 18-25 м, с широкой ветвистой кроной и толстой растрескивающейся серой корой. На юге разводится культурная разновидность —тополь пирамидальный, отличающийся узкой кроной и большей высотой — до 30 м. Листья длинно-черешковые, дельтовидные или отчасти ромбические, с широким прямым или округлым основанием, оттянутые на верхушке в острие, тёмно-зелёные, с нижней стороны более светлые, по краям железисто-зубчатые; молодые листья, как и почки, ароматические. Прицветные чешуйки глубоко надрезанные, голые, реже с короткими ресничками. Тычинки с короткими нитями, пыльники пурпурные. Завязь заключена в бокальчатый околоцветник; рыльца жёлтые, отогнутые книзу. Коробочка раскрывается двумя створками. Семена многочисленные, с летучками. Цветёт в марте-мае, до распускания листьев, плодоносит в мае-июне.
Распространён в восточной части Средней Европы, на Кавказе, в Малой и Средней Азии и в Северо-Западном Китае. В России приурочен главным образом к чернозёмным районам европейской части. В Средней России встречается спорадически, лишь по долинам крупных рек, не выходя за пределы Верхней Волги и верхних течений Днепра и Дона; южнее — во всех районах. Помимо Восточно-Европейской равнины распространён на Северном Кавказе и юге Сибири. Растёт по берегам рек, озёр и стариц, на галечниковых и песчаных наносах, на пойменных лугах, нередко образуя обширные насаждения. Легко размножается семенами и вегетативным путем — корневыми отпрысками. В оптимальных условиях даёт обильный самосев — до 500 000 всходов на гектар.
Древесина, мягкая и лёгкая, хорошо режется и используется в токарном и столярном деле для изготовления ложек, корыт, чашек и т. п. Кора идет для выделки кож и окрашивания их в жёлтый цвет. Применяется в народной медицине и используется в парфюмерной промышленности. Кора, ветви, почки и листья поедаются бобрами.
Включён в Красную книгу Московской области.
В чернозёмной полосе европейской части России встречается также —Тополь белый, или серебристый. Это крупное дерево высотой до 30 м с широкой кроной и мощными скелетными ветвями. В Средней России в диком виде он обитает преимущественно в южных областях, а культивируется и дичает повсеместно. Его разводят в основном для укрепления берегов. Дикорастущим и одичалым растёт в поймах крупных рек, местами образуя обширные насаждения.