쌍떡잎식물 이판화군 산형화목 층층나무과 층층나무속의 낙엽교목으로 온대 중부 이남의 산에서 자라며, 관상수로 심기도 한다. 마디마다 규칙적으로 가지가 돌아가면서 수평으로 가지런하게 퍼져 나가서 층을 이루어 층층나무라 한다. 키는 10~20m 정도이며 나무껍질은 회갈색이며 세로로 얕게 홈이 갈라진다. 잎은 같은 속 나무인 말채나무나 산딸나무와 달리 어긋나고 넓은 달걀 또는 타원 모양이다. 잎맥이 휘어서 잎 끝으로 몰리는데 6~9쌍이며 가장자리는 밋밋하다.
잎 뒷면은 잔털이 나 있어 흰빛이 돈다. 가지는 빨간색을 띤다.
5~6월에 어린 가지의 끝에서 산방꽃차례에 흰색 꽃이 핀다. 꽃잎과 꽃받침에 털이 촘촘히 난다. 열매는 핵과로 둥근데, 9~10월에 콩알만하게 열어 붉은색으로 변했다가 검은색으로 익는다.