Высокий кустарник или дерево высотой 2-10 м. Цветы, листья и кора обладают своеобразным запахом амигдалина, особенно при их растирании. Кора матовая, черно-серая, растрескивающаяся, на молодых ветвях коричневая с беловато-желтыми чечевичками. Листья очередные, короткочерешковые, эллиптические, с ширококлиновидным или округлым основанием и короткой острой верхушкой, длиной до 15 см. Край листа тонкопильчатый с зубцами, оканчивающимися красно-бурыми железками. Сверху листья матовые и морщинистые, снизу сизые. Прилистники шиловидные, железистозубчатые, раноопадающие. Цветы ароматные, в густых многоцветковых поникающих кистях длиной 8-12 см. Гипантий чашевидный, голый снаружи, мохнатый внутри, с 5 короткими трехгранными железистыми по краям чашелистиками. Венчик пятилепестный, диаметром 5-7 мм. Лепестки обратнояйцевидные, белые, с очень короткими ноготками. Тычинок до 20, пестик сидячий на дне гипантия с верхней свободной завязью, голым столбиком и плоским рыльцем. Плоды – шаровидные черные костянки диаметром 7-10 мм, лоснящиеся, сладкие, сильно вяжущие. Косточка округлояйцевидная, извилисто-выемчатая.

Цветет в мае-июне, плодоносит в августе-сентябре.

Растет в лесной и лесостепной зонах европейской части России, Западной Сибири и Казахстана, на Кавказе, по берегам рек, в приречных лесах в зарослях кустарников, на лесных опушках и прогалинах; часто разводится.

В листьях, цветах, коре и семенах черемухи содержатся гликозид амигдалин, распадающийся на бензальдегид, синильную кислоту и глюкозу; свободная синильная кислота (в коре – до 0,09%, в листьях – до 0,05%), дубильные вещества (в коре до 3%). Больше всего амигдалина содержится в коре (2%) и семенах (1,5%). В коре, кроме того, содержится гликозид прулауразин. Запах цветов и листьев обусловлен наличием горькоминдального масла, содержащего гликозид пруназин, аммиак, изоамиламин, триметиламин и синильную кислоту. В плодах содержатся яблочная и лимонная кислоты, сахара (до 5%); в листьях – аскорбиновая кислота (до 200 мг%).

Плоды содержат:
макроэлементы (мг/г) – К – 14,9, Ca – 5,5, Mg – 1,5, Fe – 0,15;
микроэлементы (мкг/г) – Mn – 13,6, Cu – 26,2, Zn – 16,1, Cr – 0,48, Al – 74,48, Se – 0,06, Ni – 2,24, Sr – 2,56, Pb – 1,76, В – 0,9; концентрируют Cu, Со, особенно Со.