Pode alcançar de 8 a 12 metros de altura. Seu tronco espinhoso é revestido por uma casca que cobre a resistente madeira alaranjada. As flores do pau-brasil apresentam cinco pétalas, das quais quatro são amarelas e de mesmo tamanho e uma vermelha, ou amarela com um tom avermelhado, com tamanho menor em relação às demais. Suas flores produzem um aroma adocicado, semelhante ao produzido pelo jasmin, sendo a pétala vermelha a mais aromática. Os frutos são do tipo legume, de coloração parda quando maduros. Possuem acúleos na epiderme e quando maduros, abrem-se e as sementes são lançadas com força, uma vez que as vagens retorcem quando se abrem.

Pau-brasil, ibirapitanga, paubrasilia, orabutã, brasileto, ibirapiranga, ibirapita, muirapiranga, pau-rosado, pau-de-pernambuco.

As flores permanecem abertas por um período máximo de quinze dias e florescem apenas uma vez ao ano, sendo que geralmente nascem entre setembro e outubro e a maturação dos frutos ocorre de novembro a janeiro. É uma árvore semidecídua (perde parcialmente suas folhas na estação seca) e clímax (últimas árvores a se estabelecerem no ecossistema equilibrado), que pode atingir cerca de 300 anos de idade.

O pau-brasil foi a primeira madeira a ser considerada de lei no Brasil como uma tentativa de impedir que ela fosse contrabandeada por navios espanhóis, franceses e ingleses que aportaram na costa do país durante o período de colonização. O motivo da invenção do termo “madeira de lei” foi para alertar que só podiam ser exploradas as madeiras que a coroa portuguesa autorizasse, ou seja, dependia de uma permissão exigida por Lei para cortar. Atualmente, é empregada somente na confecção de arcos de violino.

A resina vermelha “brasileína” era utilizada pela indústria têxtil européia como uma alternativa aos corantes de origem terrosa e conferia aos tecidos uma cor de qualidade superior. O aroma produzido pelas flores é utilizado para a fabricação de perfumes, aromatizadores e sabonetes líquidos, entre outros. Esses produtos geralmente são artesanais, dado o risco de extinção da espécie.  Recentemente , o pau-brasil tornou-se uma árvore popularmente usada como ornamental. Pesquisas indicam atividade toxicológica das flores e da casca do caule de Paubrasilia echinata.