상록교목이며, 높이 25m에 달한다. 수피 회색이 돌고, 대체로 평활하며, 노목은 거칠어지기도 한다. 잎은 도피침상 선형이며, 원두이고, 어린가지의 잎은 끝이 2갈래로 갈라지며 가지나 줄기에 돌
려난다. 길이 (9)12.5～23.4mm, 너비 1.7～2.8mm이다. 뒷면에는 흰색인 2줄의 기공선이 발달한다. 구화수는 4～6월에 달리고, 암수한그루, 웅성구화수는 타원형이며, 길이 약 10mm이다. 자성구화수은 길이가 약 18mm이고, 자주색 혹은 녹색이다. 구과는 원주형이고, 갈색, 검정색, 자주색, 녹색이며, 길이 46.5～72.4mm, 너비 18.2～27.2mm이다. 실편의 개수는 130～225개이고, 실편의 길이 7～10.9mm, 너비 12.8～19.4mm이며, 구과성숙 후 실편은 떨어진다. 포는 돌출하면서 반곡하고, 길이 (6)9.2～15.1mm, 너비 4.7～8.2mm이며, 포침의 길이는 1.1～2.9mm이다. 종자는 길이 4～7.8mm, 너비 2.2～3.6mm이고, 종자날개는 길이 3～5.9mm, 너비 4.9～8.2mm이다. 결실기는 8～9월이다.
구상나무는 소나무과(Pinaceae)에 속하는 상록침엽수로, 세계적으로 한반도 남부의 고산지대에만 자생하는 한국 특산종이다. 주로 한라산, 지리산, 덕유산, 가야산 등 해발 1,000m 이상의 서늘한 산지에서 자란다.
구상나무의 가장 큰 특징은 잎 뒷면에 뚜렷한 두 줄의 흰 기공선이 나타나는 것이다. 잎은 짧고 단단하며 가지 양옆으로 촘촘히 배열되어 단정한 수형을 만든다. 사진에서도 잎 뒷면의 은백색 기공선이 뚜렷하게 관찰된다.
봄에는 가지 끝에 붉은빛을 띠는 수꽃과 암꽃이 형성되며, 수정 후에는 위를 향해 서는 원통형 구과가 발달한다. 특히 어린 구과는 짙은 보라색을 띠어 세계적으로도 관상 가치가 높은 침엽수로 평가받는다.
1920년 영국의 식물학자 어니스트 헨리 윌슨(E. H. Wilson)에 의해 학계에 소개되었으며, 학명 Abies koreana는 '한국의 전나무'라는 의미를 담고 있다. 최근에는 기후변화에 따른 서식지 환경 변화로 인해 고산지대 개체군 감소가 보고되고 있으며, 한국을 대표하는 고산 침엽수 보전의 중요성이 강조되고 있다.