C’est un arbre originaire d’Europe pouvant mesurer jusqu’à 33 m en forêt, mais plus souvent entre 20 et 25 m. Et 15 à 17 m en situation champêtre. Avec une croissance relativement lente, le diamètre du tronc peut atteindre 50 à 65 cm en forêt à l’âge de 90-130 ans. Et en isolé, des spécimens ayant des circonférences entre 3 et 3,5 m sont attestés, certains disent que sa longévité est proche des 300 ans.
Son écorce grise est fissurée et s’exfolie, il a des feuilles caduques vert foncé à 5 ou 7 lobes dentés, des fleurs blanchâtres à nombreuses étamines donnant des fruits marron de 15 mm de diamètre comestibles à pleine maturité (après les premiers gels).
L’alisier torminal n’est pas rare, mais localisé de façon très éparse et on le trouve généralement associé à des chênes ou des frênes et hêtres dans le second étage de végétation du fait de sa moyenne aptitude à concurrencer les espèces qui évoluent plus rapidement. Il apprécie des terrains argileux et calcaires, et apprécie les lisières, clairière et trouées causées par chute d’arbre ou éclaircie. Il se reproduit souvent par drageonnement et peut coloniser de petites parcelles sans avoir à passer par le biais du semis.
En forêt de Fontainebleau, Sorbus torminalis s’est hybridé naturellement avec Sorbus aria et a donné naissance à une nouvelle espèce nommée Alisier de Fontainebleau (Sorbus latifolia), espèce endémique connue depuis le xviiie siècle.