北海道、本州、四国、九州の丘陵帯から山地帯に生える樹高15〜20mの落葉高木。特に砂防緑化樹として、よく植えられる。従って、自生か逸出かの判断は難しい。変種に、葉や枝が無毛のヤマハンノキ、葉や果穂が小型のタニガワハンノキがある。
　樹皮は黒褐色・紫褐色を帯び、やや平滑、灰色の皮目が多い。
　葉は単葉で互生。　葉身は広卵形または広楕円形。葉の表面は濃緑色、裏面は帯白緑色で、毛が全面にある。
　葉縁は大型の欠刻状の重鋸歯。雄花序は長さ7〜9cm、2から4個垂れ下がる。雌花序は雄花序より下に3〜5個下向きにつく。
　果実は堅果。　長楕円形で狭い翼がある。