Egy- vagy többtörzsű, boltozatos vagy szabad térállásban terebélyes koronát fejlesztő, magas termetű lombhullató nyitvatermő fa. Kérge a barnásszürke és a sötétbarna között változik, mélyen repedezett vagy hálózatosan barázdált, idős korában bütykös. A hisszúhajtásokból fejlődő vesszői világos sárgásbarnák, a rövidhajtásokból fejlődő termőnyársai sötétbarnák. Rügyei laposak, vörösbarnák. Spirálisan szórt állású levelei a vénuszhajpáfrány levélkéire emlékeztetnek, villás erezetűek, kissé bőrneműek, legyező alakúak, a hosszúhajtásokon gyakran kétkaréjúak, legfeljebb 10 cm hosszúak, a rövidhajtásokon 3-5-ösével állnak és tagolatlanok, színük világos vagy középzöld, ősszel aranysárgára színeződnek. Kétlaki, a termős és porzós virágok külön egyedeken fejlődnek. A sárga, porzós virágok hengeres barkavirágzatot alkotnak, a termősek mindössze 2-3 hosszú nyelű termőlevélből állnak. egy termőlevélen két, ritkán három szabad magkezdemény fejlődik, melyek csúcsán a pollenkamra ragadós nektárszerű váladékot termel, ebbe ragadnak bele a szél által szállított virágporszemek. A megtermékenyült magkezdeményekből őszre 2-3 cm átmérőjű, hamvas viaszréteggel borított, aranysárga, kettős maghéjú magvak fejlődnek. A külső, lágy maghéj (szarkoteszta) húsos, vajsav-tartalma miatt érett sajthoz hasonló szagú. A belső, kemény maghéj (szkleroteszta) csontárra emlékeztet, két vagy három élű, csontfehér, sima felületű. Az érett magban az embrió még fejletlen, csak miután lehullott, az avarban fejlődik ki a magban raktározott táplálószövetet felhasználva. Élénkítő hatású leveleit és magvait gyógynövényként használják. A húsos maghéjtól megtisztított, pirított magja csemegeként fogyasztható. A páfrányfenyő az egyetlen olyan nyitvatermő, melynek közeli rokonai a földtörténeti középkorban már jelen voltak a Földön. Kövületekből 120 millió éves ginkólevél-lenyomat is ismert. Jól tűri a szennyezett, városi levegőt, kórokozóktól és kártevőktől mentes, ezért díszfaként ismét sokfelé ültetik.