火炬松是乔木,在原产地高达30米;树皮鳞片状开裂,近黑色、暗灰褐色或淡褐色;铅族枝条每年生长数轮;小枝黄褐色或淡红褐色;冬芽褐色,矩圆状卵圆形或短圆柱形,顶端尖,无树脂。针叶3针一束,稀2针一束,长12-25厘米,径约1.5毫米,硬直,蓝绿色;横切面三角形,二型皮下层细胞,三至四层在表皮层下呈倒三角状断续分布,树脂道通常2个,中生。
球果卵状圆锥形或窄圆锥形,基部对称,长6-15厘米,无梗或几无梗,熟时暗明激亏红褐色;种鳞的鳞盾横脊显著隆起,鳞脐隆起延长成尖刺;种子卵圆形,长约6毫米,激神栗褐色,种翅长约2厘米。