Arbres à feuilles persistantes avec un tronc droit et unique portant de nombreuses branches horizontales disposées en spirale, non concentrées en étages réguliers. Écorce non fibreuse, lisse au début, s’écaillant en lamelles, puis se brisant rapidement et finissant par devenir profondément sillonnée entre de longues crêtes rectangulaires et massives. Cime profonde, d’abord conique, devenant cylindrique avec l’âge. Ramilles toutes allongées, sans distinction entre pousses longues et courtes, lisses ou légèrement sillonnées entre les bases des feuilles attachées, généralement poilues de façon transitoire. Les bourgeons hivernaux sont bien développés, écailleux, sans résine apparente. Les feuilles sont disposées en spirale et rayonnent tout autour des rameaux, bien qu’elles soient généralement quelque peu écartées sur la face supérieure. Les feuilles individuelles sont en forme d’aiguilles, souples, plates ou légèrement charnues, généralement droites, avec une extrémité entaillée, arrondie ou pointue mais non piquante, la base se rétrécissant en un pétiole court et distinct, solidement attaché au rameau par une cicatrice peu profonde.

Sur le plan reproductif, les espèces de Pseudotsuga sont monoïques, portant des cônes de pollen et des cônes de graines séparés sur le même arbre. Les cônes de pollen apparaissent individuellement à partir de bourgeons situés sur des rameaux plus âgés et produisent des grains de pollen inhabituellement gros, presque sphériques, dépourvus des vessies aériennes typiques de la plupart des pins. Les cônes de graines pendent à l’extrémité de courtes branches latérales, mûrissent en une seule saison et sont facilement reconnaissables à leurs bractées proéminentes à trois pointes qui dépassent entre les écailles des graines. Chaque écaille porte deux graines ailées, et les semis possèdent généralement six à neuf cotylédons.

Une caractéristique inhabituelle de Pseudotsuga, qu’il partage uniquement avec les mélèzes (Larix) au sein de la famille des Pinaceae, est son mécanisme de pollinisation. Les deux genres ne sont toutefois pas étroitement apparentés au sein des Pinaceae, car Tsuga est un genre abétoïde étroitement lié à Pseudolarix, tandis que Pseudotsuga est un genre pinoïde étroitement lié à Larix. Ces arbres ne sont pas de véritables sapins (Abies). En effet, ils n’appartiennent pas à la même sous-famille des Pinaceae que les vrais sapins (sous-famille des Abietoideae), mais à la sous-famille regroupant les pins (Pinus), les épicéas (Picea) et les mélèzes (Larix), la sous-famille des Pinoideae.

Le genre comprend quatre espèces originaires de l’ouest de l’Amérique du Nord et de l’est de l’Asie. La plus importante est de loin Pseudotsuga menziesii, le sapin de Douglas, qui est l’espèce d’arbre la plus importante au monde sur le plan économique et la seule largement utilisée en horticulture. Les autres espèces sont rares ou à répartition locale et ont peu de valeur commerciale. Bien qu’il existe une variation considérable au sein des espèces, en particulier en Amérique du Nord et en Chine, il n’existe pas de limites nettes permettant de reconnaître des espèces supplémentaires.

Pseudotsuga se distingue également par ses particularités génétiques et évolutives. Le sapin de Douglas possède un nombre inhabituel de 13 paires de chromosomes, contre 12 chez la plupart des pins, et a joué un rôle clé dans les découvertes sur la génétique des conifères, notamment l’hérédité des chloroplastes transmise par le pollen et celle des mitochondries transmise par les graines. Les fossiles indiquent que le genre est apparu relativement récemment, il y a environ 30 millions d’années, à l’Oligocène, et qu’il est toujours resté confiné à son aire géographique actuelle, ce qui pourrait expliquer les relations étroites entre ses espèces.