Пихта одноцветная — вечнозелёное однодомное дерево высотой до 60 метров. Ежегодный прирост — 12–20 см. Диаметр ствола может достигать 1,9 м. У молодых деревьев крона широкая, коническая, в старости ветви опускаются, крона становится более плоской. Кора твёрдая, гладкая, серого цвета, с глубокими продольными бороздами, огнестойка. Почки жёлто-зелёные, смолистые, достигают 6 см в длину. Иглы плоские, зелёного цвета, с обеих сторон расположены серовато-белые линии. Форма хвои серповидно-изогнутая, у основания расширена. Шишки крупные, сидячие, овально-цилиндрические, достигающие до 12 см в длину и до 4,5 см в ширину.