Дерево, достигающее в высоту 25-30 м, с округлой кроной и цилиндрическим колонновидным стволом с зеленовато-серой корой. Листья округлые, плотные, неравнозубчатые, постоянно шевелящиеся или дрожащие и шелестящие благодаря длинным сплюснутым черешкам, колеблющимся от малейшего движения воздуха. Прицветные чешуйки тёмно-бурые, надрезанно-зубчатые, покрытые длинными волосками. Пыльники пурпурно-красные. Завязь светло-зелёная, коническая, с двумя пурпурными рыльцами. Цветёт в марте-мае, до распускания листьев, плодоносит в мае.
Распространён повсеместно в Западной Европе, на Кавказе, в Передней, Средней и Центральной Азии. В России растёт в европейской части, Сибири и на Дальнем Востоке. В Средней России распространён повсеместно.
Встречается в разнообразных лесах как примесь к основной породе и образует чистые насаждения; выносит лёгкое засоление. Осина, интенсивно размножаясь семенным путём, заселяет вырубки, пожарища и другие места, не занятые лесом, создавая временные насаждения. Под их пологом возобновляются коренные породы — ель, или в более южных районах — дуб, с течением времени сменяющие осину и образующие ельники или дубравы, где она может быть примесью.
Размножается семенами, которые быстро прорастают в подходящих по влажности условиях, особенно на вырубках и гарях. Поверхностная корневая система осины способна давать обильную корневую поросль, что также позволяет ей заселять большие площади. Быстрорастущая, но очень недолговечная порода, обычно не доживающая до 100 лет в результате поражения сердцевинной гнилью.
Мягкая древесина используется в целлюлозно-бумажном и спичечном производстве, идёт на токарные изделия, клёпку для бочек, деревянную посуду, челны и лодки, дранку для крыш. Из древесины осины делали так называемый лемех — особой формы плашки, которыми покрывали церковные главы. Осиновые стружки — хороший упаковочный материал. Кору и почки используют в народной медицине и ветеринарии. Кора служит основным зимним кормом для бобра и зайца-беляка. Серёжки поедаются белкой; почки, листья и мелкие побеги — глухарём, белой куропаткой и тетеревом.