40 - 45m hoher Waldbaum, der bis zu 500 Jahre alt werden kann.

Ausgewachsene Bäume können einen Brusthöhendurchmesser von bis zu 2m haben.

Der Baum hat im Freistand einen breitkronigen, hochkugeligen Habitus mit bis tief zum Boden reichenden Ästen. Im Wald als bestandesbildender Baum bilden sich kerzengerade, vollholzige Stämme mit hoch angesetzten Kronen.

Die Borke am Stamm ist silbergrau, glatt und relativ dünn. Die Zweige sind rötlich braun und haben helle Korkpunkte. Die Knospen sitzen spíndelig auf den Zweigen, sind bis zu 2 cm lang mittelbraun und abstehend. Die Rot-Buche ist an ihren charakteristischen Blättern leicht zu erkennen. Diese sind eiförmig mit stumpfer Spitze und welligen Blatträndern.

Die Blätter stehen wechselständig am Zweig und sind nur kurz gestielt. Ihre Oberseite ist sattgrün glänzend, die Unterseite insbesondere in der Jugend fein seidig behaart. Ihr Längs-Durchmesser kann bis zu 10cm betragen.

Wie alle Bäume der Familie, ist die Rotbuche einhäusig, aber getrennt geschlechtlich, das heißt sie besitzt am gleichen Baum sowohl männliche, als auch weibliche Blüten. Die männlichen Blütenstände hängen in zottigen Blütenständen.

Die weiblichen Blüten stehen paarweise aufrecht an den Zweigenden und sind von einem filzigen Fruchtbecher (Cupula) umgeben. Die Blüten werden durch den Wind bestäubt.

Die Früchte werden Bucheckern genannt. Ihre Form ist allgemein bekannt. Sie sind bis zu 2 cm lang, glänzend dunkelbraun und werden zu den Nussfrüchten gezählt. Die Fruchtstände beinhalten immer zwei Nüsse und werden von der stacheligen Cupula, die sich in vier Teile öffnet umgeben. Für die Verbreitung sorgen neben zahlreichen Baumbewohnern (Eichkätzchen, Vögel), vor allem auch das Wild, namentlich die Wildschweine, die sich im Herbst regelmäßig damit ihren Winterspeck anmästen und durch ihre Wühltätigkeit die Früchte vertragen.

Ökologisch gesehen wäre die Rotbuche der weitverbreitetste und konkurrenzstärkste Waldbaum Mitteleuropas. Klimatisch gesehen hat sie Maximum im Subatlantischen Klimagebiet. In allen mittleren und unteren Bergstufen sowie in den Hügelgebieten West- und Mitteleuropas würde sie waldbildend auftreten. Im gemäßigt feuchten Klimagebiet steigt sie sogar bis zur Waldgrenze auf (N-Alpen 1600m; S-Alpen 1800m ). Begrenzende Faktoren sind geringe Niederschläge (mind. 500 - 600mm Jahresniederschlag) und zu kalte Winter. Ihr optimales Wachstum erreicht sie in tiefgründigen, frischen, nährstoff- und basenreichen Böden (Braunerden). Dass sie nur auf kalkhältigen Böden wächst, ist nicht richtig, dennoch liegt heute ihr Verbreitungsschwerpunkt in Kalkgebieten (Jura, Nordalpen, Wienerwald, etc.). Durch den Einfluss des Menschen ist ihre Verbreitung gegenwärtig auf ca. 20% der Waldfläche abgesunken.

Auch für den Menschen ist die Rotbuche eine wichtige Wirtschaftsbaumart. Das Holz ist fest und tragfähig, allerdings wenig elastisch. Der rötliche Ton des Holzes war auch namensgebend für den Baum. Das Holz wird für Möbel, Parkettböden, Spielzeug und Bahnschwellen verwendet. Große Bedeutung hat es auch als Brennholz mit sehr hohem Heizwert und zur Gewinnung von Holzkohle. Waldbaulich gesehen ist die Rotbuche eine Schattbaumart mit langsamer Jugendentwicklung. Das heißt, dass junge Bäume unter dem Schirm der alten Baumriesen sich nur langsam weiterentwickeln. Im Falle einer Freistellung reagieren die jungen Bäume allerdings sehr rasch und können dann innerhalb weniger Jahre zu hohen Bäumen heranwachsen. Von allen heimischen Laubhölzern hat sie die beste Gesamtwuchsleistung. Neben ihrer guten natürlichen Verjüngung sorgt sie vor allen durch ihre gute Bodendurchwurzelung für die Stabilität in ansonsten labilen Nadelholzbeständen. Aufgrund ihrer geringen Ausbeute an Wertholz wird sie trotz ihrer positiven ökologischen Wirkung im Wald nur wenig gefördert. In früheren Zeiten waren daneben die Früchte eine wichtige Nahrungsquelle für die Schweine der Bauern. In besondern Notzeiten wurden die Bucheckern sogar gemahlen und dem Mehl als Streckungsmittel beigemischt. Aufgrund der Inhaltsstoffe war dies allerdings in großen Mengen nur wenig bekömmlich (Blausäure). Die Blätter enthalten zahlreiche Gerbstoffe, die als entzündungshemmend gelten.

Sorten:
Aufgrund der imposanten Erscheinungsform, vor allem von einzeln stehenden Bäumen, sind zahlreiche Kulturvarietäten ausgelesen worden.
Die bekanntesten sind wohl die Blut-Buchen (Fagus sylvatica "Purpurea"), bei denen die silbergraue Rinde mit dem roten Laub besondere Gestaltungsaspekte hervorbringt. Daneben ist die Trauerbuche (Fagus sylvatica "Pendula") mit hängenden Ästen ein beliebter Parkbaum. Auch Kombinationen beider Eigenschaften werden angepflanzt.