水杉是杉科水杉属的落叶大乔木，属于典型的落叶乔木，因其秋季叶色变为金黄或棕红色，孤植或群植均极具观赏价值。水杉这一名称源于其拉丁学名Metasequoia glyptostroboides，意为“形似水松的古老杉树”。它的别名包括“活化石”、“水杉树”，在植物分类学上属于松纲(或改为“裸子植物门”)、柏科、水杉属，为单种属植物。水杉的发现是现代植物学史上的重大事件，它曾与恐龙同时代，并在全球北半球广泛分布，后被冰川期毁灭，仅在中国湖北、重庆、湖南交界处保留少量野生种群，因此被誉为植物界的“活化石”。
水杉的形态特征非常鲜明，成年植株高度可达35至50米，胸径可达2.5米，树干通直，树皮呈灰褐色或暗灰色，长条状剥落。其枝条分为两种类型：长枝与短枝，形成独特的树冠层次。水杉的叶片是典型的条形叶，呈羽状对生，在长枝上螺旋状排列，在短枝上则呈对生状，排列成两列，形如羽毛。叶片长度约1.5至3厘米，宽约1.5至2毫米，质地柔软，先端渐尖。值得一提的是，水杉的叶色随季节变化明显，春季嫩绿，夏季深绿，秋季转为金黄或棕红色，极具观赏性。水杉的花为单性，雌雄同株，花期为2月下旬至3月，雄球花生于枝顶，细长下垂；雌球花则生于枝顶叶腋，球形。水杉的球果在11月成熟，近球形或长圆形，直径约1.5至2厘米，成熟时由绿色变为深褐色，种鳞盾形，交互对生，内含细小椭圆形的种子。
水杉的生长习性表现出极强的适应性，喜光，为强阳性树种，在光照充足的条件下才能健康生长，树形紧凑，叶色艳丽。在温度方面，水杉有较强的耐寒性，可耐受-25℃的低温，但在夏季高温多湿的环境下生长依然旺盛，适宜生长温度区间为年均温10℃至20℃。水分方面，水杉喜湿润，耐水湿，可短期耐水涝，但忌长期积水，也忌干旱，在土壤含水量较高的环境下生长最佳。土壤偏好上，水杉对土壤要求不严，在酸性、中性或微碱性土壤中均能生长，但以土层深厚、湿润、排水良好的微酸性沙壤土最为适宜。水杉的抗性较强，但幼树期需注意防风和防冻，空气污染较重的城市区域需谨慎选择。
水杉的园林用途极为广泛，是城市绿化和生态建设的理想树种。在公共绿地中，水杉适合作为行道树、水滨湿地绿化、公园广场的孤赏树或列植林带。作为行道树时，水杉树形挺拔，秋季叶色绚烂，能形成优美的林荫大道，推荐选择胸径8-12厘米、分枝点2.5米以上的规格，株距控制在4-6米。在庭院景观中，水杉适合孤植于草坪中央、水边或建筑旁，作为景观焦点，其秋叶与水景结合能营造出极佳的意境。此外，水杉群植形成的水杉林，能有效改善小气候，增加空气湿度。
水杉的识别要点主要有三个，可与落羽杉、池杉等近似种快速区分。首先，看叶形：水杉的叶片为条形叶，呈羽状对生，质地柔软；而落羽杉的叶片为线形，呈螺旋状排列，质地较硬。其次，看落叶方式：水杉的短枝在秋季会连同叶片一同脱落，留下光秃的长枝；落羽杉则仅叶片脱落，枝条不脱落。最后，看树皮：水杉的树皮呈长条状剥落，而落羽杉的树皮呈鳞片状或不规则状剥落，池杉的树皮则呈纵裂状。掌握这三点，即使在冬季无叶期，也能准确识别水杉。
