Дерево со стройным стволом до 30 м высотой. Листья округло треугольные или ромбические, остроконечные, городчато-пильчатые, голые. В мужских цветках по 6-30 тычинок с пурпурно-красными пыльниками, в женских - по пестику с 2 желтыми рыльцами. Цветет в марте-апреле, до распускания листьев. Опыляется ветром. Плоды созревают в конце мая - начале июня. Хорошо размножается семенами, которые, благодаря своим обильным длинным волоскам, разносятся очень далеко. В подходящих условиях дает густые всходы (до 500 тыс. экз. на 1 га). Размножается вегетативно, корневыми отпрысками; одно дерево может дать до 200 отпрысков. Растет очень быстро.

Распространен дико и в культуре во многих районах европейской части, Кавказа, Западной и Средней Сибири, Казахстана и Средней Азии. В естественных условиях растет преимущественно по речным долинам, занимая затопляемые участки. Образует лентовидные рощи вдоль русл рек. Легко переносит засыпание песком нижней части стволов, образуя на засыпанных частях придаточные корни. Разводится обычно пирамидальная разновидность осокоря (особенно на юге) [P. nigra var. pyramidalis Spach.].

Мягкую легкую древесину используют для столярных изделий, тарных ящиков, реже как строительный материал, вырезают из нее ложки, миски, лопаты, корыта, иногда долбят лодки. Кора содержит до 8,5% танинов и красящее вещество хризин, может использоваться для дубления и окраски кож. Из коры толстых стволов делают поплавки к рыболовным снастям.