Дерево до 40 метров высотой и до 2 метров в диаметре, с узко-конусовидной низко опущенной кроной и у взрослых деревьев поникающими ветвями. Кора от красноватой до серой. Побеги серо-жёлтые или кремовые, голые или волосистые. Почки темнее побегов, яйцевидные, более или менее смолистые. Хвоя 18-40 миллиметров длиной, 1 миллиметр шириной, четырёхгранная острая или бледно-голубовато-зелёная, с ясно заметными рядами устьиц, направлена более или менее вперёд и более густая на верхней стороне побегов. Шишки цилиндрические, 7-10 (12) сантиметров длиной, 2,5 сантиметра толщиной, с выпуклыми, блестящими, коричневыми чешуями, края которых закруглены или усечены и неправильно мелкозубчаты. Семена 4-5 миллиметра длиной, с втрое более длинным крылом.

Родина: Джунгарский Алатау и почти весь Тянь-Шань; вне пределов России — по Тянь-Шаню в китайском Туркестане. В Джунгарском Алатау Тянь-шанская ель растёт в горных ущельях на северных склонах, на высоте от 1 300 до 2 700 метров с примесью Abies sibirica, у озера Иссык-Куль и в Нарымском районе в пределе 1 800 до 2 900 — 3 200 метров, образуя обширные чистые леса, лишь иногда с примесью осины. По Таласскому, Чаткальскому и Ферганскому хребтам растёт от 1 350 до 2 800 метров в смеси с Abies Semenovi, Acer turkestanicum, а на нижней границе распространения с Juglans regia.

При годичных осадках в 700 — 1 000 мм ель растёт на склонах всех экспозиций; при меньшем же количестве их отступает на северные склоны или прячется в ущелья. К почве нетребовательна; произрастает как на перегнойно-карбонатных почвах, так и на кислых бурых почвах; мирится с сильно каменистыми почвами. В декоративном отношении довольно интересна благодаря узкой, низко опущенной кроне и светло- или синевато-зелёному цвету хвои. В культуре с 1880 года распространена весьма незначительно.

В Санкт-Петербурге и Москве весьма страдает от морозов и влачит жалкое существование. На Украине имеется в Харьковском ботаническом саду и в Велико-Анадольском лесничестве. В Велико-Анадоле (1 дерево) достигла 7,5 метров высотой, обильно плодоносит. На южном берегу Крыма не удаётся: гибнет от жары и сухости воздуха. Растёт в Сухуми, но пока не плодоносит.

Ель Шренка или тянь-шанская (Picea Schrenkiana)