Стройное дерево высотой до 25-40 м с ажурной, высоко поднятой кроной (1). Кора на стволе и старых ветвях серая, гладкая, в нижней части ствола с чётким правильным рисунком из частых продольных и поперечных трещин (2). Молодые побеги зеленоватые или желтовато-серые, голые, с беловатыми чечевичками (3) и сплюснутые в узлах (4). Почки широко-яйцевидные, чёрные или коричнево-чёрные, матовые (5) , и именно по ним ясень обыкновенный легко отличить от других сходных видов. Чешуи по краю покрыты рыжеватыми волосками. Листовой рубец щитковидный, с листовыми следами в виде подковы (6). Сердцевина широкая, беловатая; древесина твёрдая, тяжёлая, со светло-бурым ядром, обладает красивой текстурой волокон. Плоды часто довольно часто удерживаются в кроне всю зиму.

Листья в среднем из 11 листочков (1). Последние ланцетные или продолговато-яйцевидные, почти сидячие, сверху голые, темно-зеленые, снизу светло-зеленые, с выступающими беловатыми жилками, покрытыми в основании волосками. Края пильчатые, верхушка острая, основание клиновидное цельнокрайное (2). Общий черешок полукруглый, с характерными темно-зелеными пятнами (3), сверху желобчатый.
Соцветия метельчатые, возникают из боковых почек до начала распускания листьев (4). Растение полигамное. Цветки без околоцветника. Тычинок 2. Завязь яйцевидная, сжатая с боков, с вильчато раздвоенным рыльцем на коротком столбике (5). Пыльники и рыльца темно-фиолетовые. Цветет в мае.
Плод — крылатки ланцетные, длиной около 4 см, на верхушке закругленные или острые, иногда выемчатые, нередко с засохшим столбиком (6), вначале зеленые, позже коричневые. Семя занимает почти половину крылатки. Созревают в сентябре-октябре.

Распространен в широколиственных лесах Восточно-Европейской равнины и Кавказа. Встречается и в хвойно-широколиственных лесах. Его северная и восточная граница размещается по линии Санкт-Петербург — Ярославль — правобережье Волги — Приволжская возвышенность — устье реки Медведицы. Кроме того, ясень обыкновенный растет в Крыму, Молдавии, Средиземноморье и Малой Азии. На Кавказе может подниматься в горы до высоты в 2000 м. Здесь в благоприятных условиях может достигать больших размеров (высота деревьев до 40 м). Растет на разных почвах, в том числе иногда и на заболоченных вместе с черной ольхой, а также в поймах рек. Но наиболее благоприятны для ясеня богатые суглинистые почвы, нередко обогащенные кальцием.
Обычно ясень встречается в виде примеси и редко образуетчистые насаждения. Быстро растет и начинает плодоносить в возрасте 25-40 лет в зависимости от экологических условий. Плоды висят на дереве до поздней осени, а нередко и всю зиму, являясь кормом для разных видов птиц и особенно для снегирей. Хорошо образует пневую поросль, которая характерна для экземпляров не превысивших 80-летний рубеж. Может доживает до 300 лет.

Хозяйственное значение. Древесина ясеня имеет желтовато-белый оттенок и идет на изготовление мебели и столярных изделий. Смена влажности и температуры воздуха ускоряет загнивание древесины, и поэтому изделия, используемые на открытом воздухе, требуют защитного покрытия. Дрова очень теплотворны, мало дымят и хорошо держат жар. Благодаря последним качествам на Кавказе их предпочитали использовать для торней (местные печи для выпечки хлеба). Кора содержит дубильные вещества и используется для получения черной или коричневой красок. В народной медицине отвары коры и плодов применяют как глистогонное средство и в качестве заменителя хинина; отвары листьев как слабительное и мочегонное. Молодые плоды маринуют в уксусе. Листья идут на корм скоту.