巴山冷杉，乔木，高达40米；
树皮粗糙，暗灰色或暗灰褐色，块状开裂；
冬芽卵圆形或近圆形，有树脂；
一年生枝红褐色或微带紫色，微有凹槽，无毛，稀凹槽内疏生短毛。
叶在枝条下面列成两列，上面之叶斜展或直立，稀上面中央之叶向后反曲，条形，上部较下部宽，长1-3厘米（多为1.7-2.2厘米），宽1.5-4毫米，直或微曲，先端钝有凹缺, 稀尖，上面深绿色，有光泽，无气孔线，下面沿中脉两侧有2条粉白色气孔带；
横切面上面至下面两侧边缘有一层连续排列的皮下细胞，稀两端角部二层，下面中部一层，树脂道2个、中生。
球果柱状矩圆形或圆柱形，长5-8厘米，径3-4厘米，成熟时淡紫色、紫黑色或红褐色；
中部种鳞肾形或扇状肾形，长0.8-1.2厘米，宽1.5-2厘米，上部宽厚，边缘内曲；
苞鳞倒卵状楔形，上部圆，边缘有细缺齿，先端有急尖的短尖头，尖头露出或微露出；
种子倒三角状卵圆形，种翅楔形，较种子为短或等长。
