Árvore de tamanho médio, com cerca de 15 m de altura, podendo, em condições que lhe são propícias alcançar os 20 a 25 m. Possui o tronco curto e grosso, casca cinzenta, quebradiça, formando um retículo. Copa oval ou arredondada, com numerosos ramos, mais ou menos erguidos e raminhos glabros. Os gomos possuem uma cor mais ou menos castanho-escura. As folhas caem durante o Inverno, são compostas, opostas, cada uma com (3)5 a 13(15) folíolos estreitamente lanceoladas ou lanceolados-lineares, pontiagudos, subsésseis, com a margem serrilhada, geralmente com tantos dentes quantas nervuras secundárias. Os folíolos nos exemplares jovens são obovados a ovados, obtusos a agudos. As flores são nuas, não possuem pétalas nem sépalas, são muito precoces, dispondo-se em ramalhetes opostos. Possuem 2(3) estames, e um pistilo súpero, ovóide, com um só estilete que termina num estigma bífido. Os frutos são sâmaras, amarelas, aladas, com uma asa terminal que facilita a disseminação. 

As folhas variam muito das plantas jovens para adultas; no estado juvenil, apresentam geralmente maior número de folíolos mais pequenos, arredondados e mais grosseiramente dentados; as folhas primordiais são simples. O freixo é uma espécie de oleácea que aparece frequentemente isolada ou em pequenos grupos, nunca em grandes formações. Quando isolado, desenvolve uma copa de grande diâmetro. 

É muito interessante a biologia floral do freixo. As flores são nuas, uma vez que lhes falta o cálice e a corola, isto é, os órgãos de protecção. Aparecem na Primavera antes das folhas e polinizam-se através do vento.

A denominação comum, freixo, provém do nome genérico, Fraxinus e este por sua vez tem origem provavelmente na palavra grega "phraxis", que significa separação, fazendo referência à facilidade com que se racha a sua madeira, segundo alguns autores, ou por talvez o freixo ter sido usado na construção de sebes, cercas ou separações de terrenos. Segundo outros, o restritivo específico, angustifolia, significa folha estreita, alusivo aos folíolos linear-lanceolados.