Osiąga do 30 m wysokości. Korona jest silnie rozwinięta, u starszych drzew rzadka, z długimi, cienkimi i zwisającymi z konarów gałązkami. Kora młodych drzew jest pomarańczowoczerwona, z czasem staje się biała, a u starszych drzew czarna u nasady. Łuszczy się okrężnie. Młode gałązki są ciemne, nieowłosione, pokryte gruczołami. Pączki są nagie, lepkie, u nasady rozszerzone, na wierzchołku zaostrzone.
Liście u nasady zwykle klinowate, nierówno podwójnie piłkowane. Młode liście są lepkie i słabo owłosione, szybko stają się całkiem nagie. Ogonek liściowy jest nagi i ma do 3 cm długości. Kwiaty zebrane w kwiatostany zwane kotkami. Są podobne do kotek brzozy omszonej.
Owoce to orzeszki podłużnie eliptyczne ze skrzydełkami 2-3 razy szerszymi od orzeszków. Łuski owocowe są trójklapowe. Klapki boczne, dłuższe od środkowej, są odgięte w dół.
Kwitnie w kwietniu, jest wiatropylna, a jej lekkie nasiona zaopatrzone w skrzydełka rozsiewane są przez wiatr często na duże odległości, dlatego też brzoza jest jednym z pierwszych gatunków drzew zarastających nieużytki (gatunek pionierski). Występuje na suchych, piaszczystych terenach, na nieużytkach, w lasach liściastych, borach mieszanych i sosnowych, w zaroślach i na zarębach, wzdłuż szlaków kolejowych. Jest także ważnym drzewem leśnym.

Brzozą opisaną jako najstarsza w Polsce był w 1992 roku okaz rosnący w Gdańsku Oliwie – miał wówczas 171 lat, obwód pnia 321 cm i wysokość 26 m. W konkursie Przeglądu Leśniczego na najgrubsze drzewo Lasów Państwowych wśród brzóz wygrało drzewo z okolicy miejscowości Solno w województwie warmińsko-mazurskim. Ma ono 295 cm obwodu i 26 metrów wysokości.

Występuje w chłodniejszych rejonach Azji i Europy oraz w Afryce Północnej (Maroko), rozprzestrzenia się też w innych rejonach i jest uprawiana w wielu krajach świata. W Polsce jest pospolita na całym niżu i w niższych położeniach górskich.