Дерево до 20-45 метров высотой со стволом 70-120 см в диаметре, с симметричной конусовидной кроной, построенной часто горизонтально поставленными мутовками ветвей, доходящими до земли, при изолированном стоянии деревьев и отмирающими на 1/2—3/4 высоты ствола при групповых посадках. В Европе растёт медленнее Рicea excelsa, но быстрее Рicea Engelmannii, в России к 5 годам достигает 0,5 метра, к 20 годам — 5-8 метров, к 40 годам — 15 метров, а к 60 годах — 17 метров высотой. Крона трещиноватая, чешуйчатая, серовато-коричневая. Побеги молодые голые, оранжево-красные; в Санкт-Петербурге заканчивают рост в конце июля, достигая 5-10 сантиметров длиной.

Почки крупные, конусовидные до округлых, с назад загнутыми чешуями; открываются весной позднее Рicea excelsa в Санкт-Петербурге в конце мая, начале июня. Хвоя 20-30 миллиметров длиной, четырёхгранная, плотная и сильно колючая, с 3-6 устьичными линиями на каждой стороне, зелёная до серебристо-белой, на побегах торчит во все стороны; держится в Санкт-Петербурге 4-6 (9) лет; сизая окраска с возрастом хвои утрачивается.

Цветёт в Санкт-Петербурге в середине июня, позднее других елей. Шишки 5-10 сантиметров длиной и 2-3 сантиметра шириной, цилиндрические, до созревания зеленовато-жёлтые, зрелые — светло-коричневые, с тонкими, гибкими продолговато-ромбическими по краю волнисто-зубчатыми чешуями; созревают в августе — сентябре; большей частью остаются на деревьях до осени следующего года. Семена около 3 миллиметров, бурые, с крылом 12 миллиметров длиной; всхожесть 50-90 %, в Санкт-Петербурге — до 50-60 %, на Украине — 15-30 % сохраняется несколько лет; в 1 кг 180-290 тысяч штук семян; средний вес 1 000 штук семян 4-5 грамм; обильные урожаи через 2-3 года.

Живёт до 400-600 лет.

Родина: лесной пояс Скалистых гор Северной Америки, на 2 000 — 3 300 метров, где встречается одиночно или небольшими группами вдоль рек по северным склонам; на больших высотах ассоциирует с Рicea Engelmanni и Abies lasiocarpa, ниже с Populus angustifolia, Salix, Pseudo-tsuga taxifolia, Abies concolor и Pinus ponderosa.

В Европе со средины XIX столетия быстро распространилась как декоративное, особенно широко в сизо-хвойных формах. В Германии в 20 лет достигает 4-7 м, 35-40 лет — 10-15 (18) метров 55-60 лет — 15-20 метров высоты.

В России, вероятно, с 1858 года (Никитский, ботанический сад). Как декоративное встречается в населённых пунктах от Архангельска на севере, в Крыму, на Кавказе, в Ашхабаде и Ташкенте на юге и до Красноярска на востоке; особенно часто и успешно культивируется на территории Европейской части России. Благодаря позднему началу вегетации от весенних заморозков не страдает; от сильных зимних морозов хвоя иногда частично розовеет, но не отмирает (Санкт-Петербург); довольно хорошо мирится с летней засухой с сухими песчаными и избыточно увлажнёнными каменистыми почвами. В России успешно растёт как на чёрно-земных почвах степной зоны, так и на торфяных и заболачивающихся почвах севера и на подзолистых лесных почвах Крыма и Кавказа.

Сизо-хвойные формы очень дымостойки, в чем превосходят почти все другие вечно-зелёные хвойные растения.

Считается самой декоративной из всех елей благодаря окраске хвои и форме роста. Особенно декоративна в первые 20-30 лет, когда хвоя у сизо-хвойных форм ярко окрашена, а ветви одевают стволы до самой земли; хвоя с возрастом тускнеет, особенно, быстро в крупных промышленных городах; декоративность сохраняется дольше у свободно стоящих деревьев. Посадка с декоративной целью солитерная, редкая групповая или аллейная с последующей посадкой кустарников. При густой посадке и стрижке даёт живые изгороди, совершенно непроницаемые даже для мелких животных.

Ель колючая (Picea pungens)