El abedul de río es un árbol bifurcado y ligeramente inclinado con una copa irregular. Crece hasta los 80 pies de altura.
La corteza es lisa, de color blanco cremoso a plateado brillante a marrón rosado y se pela irregularmente en escamas de papel. La parte inferior de la capa pelada está teñida de rojo. Con el tiempo, la corteza se vuelve gruesa, fisurada y desgreñada con lenticelas oscuras horizontales expandidas.
Las ramitas son delgadas y muy flexibles, de color marrón rojizo y de lisas a ligeramente peludas. Los brotes son delgados y pueden ser ligeramente peludos. No hay olor ni sabor a gaulteria cuando se cortan las ramitas como ocurre con el abedul amarillo.
Las hojas son alternas, simples, ovadas a casi 4 lados, de unos 5 a 7 cm de largo, con bordes de doble diente de sierra, una base en forma de cuña acechada, de color verde brillante en la parte superior y pálido y borroso en la parte inferior, o al menos en la vena media y a menudo hay pequeñas glándulas resinosas. Los tallos de las hojas son peludos. Las hojas más grandes suelen tener lóbulos poco profundos. Suele haber de 5 a 12 pares de nervaduras laterales. Color amarillo apagado en otoño.
Flores: El árbol es monoico, es decir, con flores masculinas y femeninas separadas. Las flores masculinas (estaminadas) se presentan en un racimo de 2 a 3 amentos colgantes de color verde rojizo, que aparecen cerca de los extremos de las ramitas en el otoño y luego se alargan en la primavera, hasta 3 pulgadas de largo. Las flores individuales miden sólo 1/8 de pulgada de largo, son amarillentas con 2 estambres, un cáliz de 4 lóbulos y están algo oscurecidas por pequeñas brácteas. Las flores femeninas (pistiladas) aparecen con las hojas y son amentos verdosos erguidos, de unos 3/4 a 1-1/4 pulgadas de largo, hacia atrás de la punta en las mismas ramitas que las flores masculinas, generalmente. Tienen un ovario, un par de estilos pero no tienen cáliz ni pétalos. Las flores femeninas están en grupos de tres, ocultas por una bráctea. Los amentos también se denominan «amentos».
Frutos: La polinización es por el viento. Las flores femeninas maduran en un cono cilíndrico erguido no leñoso, de color pardo con muchas escamas peludas de tres lóbulos. Las brácteas de las flores se han convertido en escamas secas en la madurez, cada escama tiene tres semillas peludas de 2 alas (o nueces) adheridas que se dispersan por el viento y el agua a principios del verano hasta la siguiente primavera. En suelos húmedos, las semillas germinan rápidamente. Los árboles jóvenes no forman semillas. Las semillas son unas 375.000 por libra.
Hábitat: El abedul de río crece cerca de fuentes de agua en suelos ricos en humedad, mal drenados o bien drenados. Se ha adaptado a las plantaciones paisajísticas lejos del agua y crece bien si se le proporciona la humedad adecuada. Necesita pleno sol, no tolera la sombra. No se propaga desde la corona de sus raíces, pero rebrotará desde un tocón. Esta especie está a veces sujeta a un tizón antracnosis de la hoja.
Nombres: El género, Betula, es la palabra latina para el abedul. La especie, nigra, es la palabra latina para «negro», y se refiere al color casi negro de la corteza vieja y ahí comienza una confusión en los nombres comunes. En el siglo XIX la especie se denominaba a veces Betula rubra, que coincide con el nombre común alternativo de ‘abedul rojo’ y hace referencia al tinte rojizo de la corteza exfoliante. El otro nombre alternativo de ‘Abedul negro’ no debe aplicarse ya que es más apropiado para el Abedul dulce, B. lenta, como lo era en el siglo XIX. Por lo tanto, se ha aceptado el nombre de «abedul de río», que en cierto modo coincide con el nombre más antiguo de «abedul de agua», que se aplicaba debido a la afinidad de la especie con los hábitats ribereños. El propio nombre «abedul» deriva de una antigua palabra teutónica. El nombre de autor para la clasificación de la planta – ‘L.’ se refiere a Carl Linnaeus (1707-1778), botánico sueco y el desarrollador de la nomenclatura binomial de la taxonomía moderna.
Comparaciones: La corteza del abedul de río se exfolia de una manera diferente a la del abedul de papel, donde la textura es más uniforme y la exfoliación es de una tira a una hoja. Además, la corteza del abedul de papel, B. papyrifera, es blanquecina sin el surco oscuro de la corteza más antigua. Véase a continuación una comparación de hojas.