O choupo é uma árvore até 30 m de altura. Possui o tronco direito, com ritidoma acinzentado e liso quando jovem, tornando-se fendido longitudinalmente e com costas negras; a copa aberta, clara ou fastigiada. Gemas invernais ovado-oblongas, agudas, viscosas. Folhas com pecíolo de 2 a 6 cm, comprimido lateralmente e limbo de 5 a10 por 4 a 8 cm, crenado-serrado, no final glabro; as dos braquiblastos (ramos curtos), romboidais amplamente acunheadas ou mais ou menos arredondadas na base e com esta vulgarmente sem glândulas; as dos macroblastos (ramos compridos), ovado-triangulares ou ovado-romboidais. Inflorescências precoces, pendentes, com escamas glabras e profundamente laciniadas; as masculinas sésseis; as femininas mais ou menos pedunculadas. Flores com disco nectarífero finamente lobulado-dentado, truncado quase perpendicularmente ao eixo floral; as masculinas, com 6 a 25 estames, de filamentos curtos e brancos e anteras purpúreas; as femininas, curtamente pediceladas, de ovário séssil, ovado-cónico e 2 estigmas amarelados encostados às paredes do ovário. Os frutos são cápsulas com 7 a 9 cm, elipsoides, finamente granulosa e com 4 sulcos longitudinais. 

O choupo-negro é originário da Europa Oriental e Ásia Ocidental, mas tendo sido intensamente cultivado como ornamental, desde a antiguidade, encontra-se de tal modo naturalizado que é considerado autóctone na Península Ibérica.

O fruto é uma cápsula, glabra, com numerosas sementes pequenas e com penachos de pêlos. Esta característica faz com que, quando disseminadas, formem um tapete esbranquiçado, no solo à volta da árvore. Por este motivo, as árvores masculinas são preferidas nos locais públicos, pois, as femininas, além do incómodo estético, perturbam as pessoas que sofrem de alergias e asma.

O nome científico dos choupos, "Populus", parece ter duas procedências: há quem justifique este nome por se tratar de árvores populares para os Romanos; outros afirmam que provém do latim "Palpolus" (ligado a) ou "Palpito" (tremer, agitar), fazendo referência à mobilidade das folhas deste género; "nigra", refere-se à coloração mais negra da casca do choupo negro.

O choupo-negro encontra-se vulgarmente nas margens das linhas de água, associado, com frequência, a amieiros, a ulmeiros, salgueiros e freixos; também se encontra em terrenos de solo profundo e fresco com um nível freático acessível e cultivado como árvore de alinhamento ao longo dos caminhos. Prefere os solos soltos e leves e necessita de muita luz, não tolerando a sombra.