Крона конической формы, ветви растут горизонтально или с лёгким наклоном вниз. Кора очень толстая, до 30 см толщиной, и сравнительно мягкая, волокнистая, красно-коричневого цвета сразу после ее снятия (отсюда английское название redwood, «красное дерево»), со временем темнеет. Корневая система состоит из неглубоких, широко раскинувшихся боковых корней. Листья 15-25 мм в длину, вытянутые и плоские у молодых деревьев, со стрелками в тенистой нижней кроне у старых деревьев, и чешуевидные 5-10 мм в длину в верху кроны старых деревьев. Шишки яйцевидной формы, 15-32 мм в длину, с 15-25 спирально закрученными чешуйками; опыление в конце зимы, созревание спустя 8-9 месяцев. В каждой шишке 3-7 семян, каждое из которых 3-4 мм в длину и 0,5 мм в ширину. Семена высыпаются, когда шишка высыхает и открывается. Геном секвойи (составляющий 31500 мегабаз) - один из самых больших среди хвойных, и это единственный известный на настоящий момент гексаплоид среди голосеменных[1].