球果下垂，近四棱狀球形或矩圓狀球形，成熟前綠色，熟時(shí)深褐色，長(zhǎng)1.8-2.5厘米，徑1.6-2.5厘米，梗長(zhǎng)2-4厘米，其上有交對(duì)生的條形葉; 種鱗木質(zhì)，盾形，通常11-12對(duì)，交叉對(duì)生，鱗頂扁菱形，中央有一條橫槽，基部楔形，高7-9毫米，能育種鱗有5-9粒種子；種子扁平，倒卵形，間或圓形或矩圓形，周圍有翅，先端有凹缺，長(zhǎng)約5毫米，徑4毫米；子葉2枚，條形，長(zhǎng)1.1-1.3厘米，寬1.5-2毫米，兩面中脈微隆起，上面有氣孔線，下面無(wú)氣孔線；初生葉條形，交叉對(duì)生，長(zhǎng)1-1.8厘米，下面有氣孔線?；ㄆ?月下旬，球果11月成熟。

喜氣候溫暖濕潤(rùn)，夏季涼爽，冬季有雪而不嚴(yán)寒，并且產(chǎn)地年平均溫度在13℃，極端低溫-8℃，極端高溫24℃左右，無(wú)霜期230天；年降水量1500毫米，年平均相對(duì)濕度82%。土壤為酸性山地黃壤、紫色土或沖積土，pH值4.5~5.5。多生于山谷或山麓附近地勢(shì)平緩、土層深厚、濕潤(rùn)或稍有積水的地方，耐寒性強(qiáng)，耐水濕能力強(qiáng)，在輕鹽堿地可以生長(zhǎng)為喜光性樹種，根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)的快慢常受土壤水分的支配，在長(zhǎng)期積水排水不良的地方生長(zhǎng)緩慢，樹干基部通常膨大和有縱棱。喜光，不耐貧瘠和干旱，凈化空氣，生長(zhǎng)快，移栽容易成活。適應(yīng)溫度為零下8度~24度。
在歐洲、北美、和東亞，從晚白堊至新世的地層中均發(fā)現(xiàn)過(guò)水杉化石，二十世紀(jì)四十年代中國(guó)的植物學(xué)家在湖北、四川交界的謀道溪（磨刀溪）發(fā)現(xiàn)了幸存的水杉巨樹，樹齡約400余年。后在湖北利川縣水杉?jí)闻c小河發(fā)現(xiàn)了殘存的水杉林，胸徑在20厘米以上的有5000多株，還在溝谷與農(nóng)田里找到了數(shù)量較多的樹干和伐兜。隨后，又相繼在四川石柱縣冷水與湖南龍山縣珞塔、塔泥湖發(fā)現(xiàn)了200~300年以上的大樹。
水杉有“活化石”之稱。它對(duì)于古植物、古氣候、古地理和地質(zhì)學(xué)，以及裸子植物系統(tǒng)發(fā)育的研究均有重要的意義。在湖北利川設(shè)立了水杉種子站，建立了種子園，加強(qiáng)了母樹的管理，對(duì)5000多株林木進(jìn)行逐株建檔，采取了砌石岸、補(bǔ)樹洞、開排水溝、防治病蟲害等保護(hù)措施，并加速育苗和造林。龍山、石柱對(duì)水杉大樹采取了掛牌保護(hù)。
水杉栽植季節(jié)從晚秋到初春均可，一般以冬末為好，切忌在土壤凍結(jié)的嚴(yán)寒時(shí)節(jié)和生長(zhǎng)季節(jié)（夏季）栽植，否則成活率極低。苗木應(yīng)隨起隨栽，避免過(guò)度失水。如經(jīng)長(zhǎng)途運(yùn)輸，到達(dá)目的地后，應(yīng)將苗根浸入水中浸泡。大苗移栽帶土球，挖大穴，施足基肥，填入細(xì)土后踩實(shí)，栽后要澆透水。旺盛生長(zhǎng)期要追肥，一般追1次，注意松土、鋤草。
為保持通風(fēng)透光，給樹木健壯生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的空間，成林后進(jìn)行適度修枝，宜選在水杉落葉后至立春前進(jìn)行，修枝強(qiáng)度為樹冠總長(zhǎng)度的1/4~1/3，具體視樹木生長(zhǎng)情況而定。薔薇葉蜂1年可發(fā)生2代，以幼蟲在土中結(jié)繭越冬。有群集習(xí)性，常數(shù)十頭群集于葉上取食，嚴(yán)重時(shí)可將葉片吃光，僅留粗葉脈。雌蟲產(chǎn)卵于枝梢，可使枝梢枯死。