Дерево до 25-30 м в высоту, 7-12 м в диаметре кроны и до 80 см в диаметре ствола. Корневая система сильно развита, но проникает в почву неглубоко, поэтому деревья нередко подвергаются ветровалу. Кора у молодых деревьев коричневая, белеет с восьми-десяти лет, поэтому молодые особи можно спутать с ольхой. Ветки красно-бурые голые, покрыты многочисленными густорассыпчатыми смолистыми желёзками-бородавочками (отсюда и произошло название берёза плакучая). Молодые ветви повисают вниз, что придаёт кроне берёзы очень характерный облик (отсюда другое название растения — берёза повислая). Крона ветвистая, но не густая, ветвление симподиальное. Почки сидячие заострённые, клейкие, покрытые черепитчато расположенными чешуями. Листья очерёдные, от ромбически-яйцевидных до треугольно-яйцевидных, 3,5-7 см длины, 2-5 см ширины, заострённые на верхушке с ширококлиновым или почти усечённым основанием, гладкие, в молодом возрасте клейкие, с обеих сторон гладкие, края двоякозубчатые. Распространена почти по всей Европе и Центральной Азии, поднимается до высоты 2100-2500 м над уровнем моря. Интродуцирована повсюду в зоне умеренного климата (например, встречается в Южной Америке в аргентинских национальных парках. Имеет обширный ареал в европейской части России (от тундры до степей), на Алтае и Кавказе, особенно широко распространена в Западно-Сибирской лесостепи.