학명은 Betula platyphylla var. japonica HARA. 이다. 높이는 20m에 달하고 나무껍질은 백색이며 옆으로 벗겨진다.
잎은 어긋나고 3각상 달걀모양이며 가장자리에 불규칙한 톱니가 있다. 길이는 5∼7㎝이다. 꽃은 4∼5월에 피고 열매는 9월에 성숙하며, 과수(果穗)는 밑으로 처지고 원통형이며 길이는 4㎝ 정도이다. 실편은 중앙열편이 옆열편보다 짧고 열매는 날개가 열매의 너비보다 넓다.
금강산 이북의 높이 200∼2,100m에서 자라는데 중심 분포지는 높이 800m가 된다. 산복(山腹) 이하의 양지에서 군집을 형성한다. 토양습도는 낮아도 잘 자라나 토양 중 산소량을 많이 요구하며, 비옥도도 높은 것을 좋아한다. 추위에 강하나 충분한 햇빛을 좋아하는 극양수(極陽樹)이며, 해변에서는 잘 자라지 못한다.
나무의 높이가 5m 이상이 되면 꽃이 피고 열매를 맺으며, 종자는 날개가 달리고 가볍기 때문에 멀리 날아갈 수 있다. 햇볕을 잘 받는 공간만 있으면 곧 발아하여 자작나무 숲을 만든다. 번식은 가을에 서리가 내리기 전에 종자를 받아서 저장하여 두었다가 이듬해 4월에 산파한다. 순백색의 수피를 가지고 있어서 조경수로 좋으며, 특히 강가나 호숫가의 조경을 조성할 때 좋은 나무이다.
나무의 질이 좋고 썩지 않으며 벌레가 먹지 않아서 건축재 · 세공재 · 조각재 등에 좋다. 합천 해인사의 팔만대장경도 이 나무로 만들었다고 한다. 정자 · 산막 같은 곳에 심어서 아취를 즐긴 것도 자작나무를 잘 이용한 예이다. 함경도 · 평안도의 산골에서는 영궤(靈几)를 만들기도 하는데 이것은 잘 썩지 않기 때문이다. 천마총에서 출토된 그림의 재료도 자작나무의 껍질이다.
한방에서는 수피를 백화피(白樺皮)라 하는데 약재로 이용한다. 약성은 한(寒)하고 고(苦)하며, 해열 · 이수(利水) · 해독 · 소종(消腫)의 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 기관지염 · 간염 · 편도선염 등 각종 염증과 이질 · 설사 · 습진 등에 치료제로 쓰인다.