Произрастает в смешанных широколиственных лесах, иногда образует и чистые насаждения. В Восточном Закавказье поднимается до 2000 м над уровнем моря. В естественных условиях растёт во втором ярусе смешанных лесов. Растёт медленно. Теплолюбив, теневынослив. Зимостойкость не высокая.
Дерево высотой 7—12 м, в редких случаях до 25 м. Ствол диаметром до 40 см, ребристый, иногда слабо скрученный. Крона очень густая, цилиндрическая, на вершине закруглённая. Кора молодых деревьев серебристо-серая, с возрастом глубоко растрескивающаяся. Ветки тонкие, длинные; краевые весной свисающие, летом прямые; молодые побеги бурые, с чечевичками, голые или рассеянно волосистые.
Почки острые, узкие, длиной 5—8 мм. Листья овальные или продолговато-овальные, заострённые, в основании округлые или слабо неравнобоко-сердцевидные, длиной до 15 см, шириной 5 см, сверху тёмно-зелёные, плотные, почти голые, на черешках длиной до 15 мм.
Однодомное растение. Тычиночные серёжки рыхлые, длиной до 6 см, шириной 1 см. Прицветные чешуйки желтоватые, по краю красновато-бурые и ресничатые, заострённые, в основании с 5—7 тычинками, пыльники которых вверху опушённые. Пестичные серёжки длиной до 15 см, диаметром до 6 см. Обёртки при плодах кожистые, длиной 3—6 см, трёхлопастные, цельнокрайние или зубчатые.
Плод — небольшой, овальный, слегка сплюснутый, блестящий, бурый орех, 3—6 мм в длину, с 7—11 рёбрами, находится в кроющем листе. В каждой серёжке обычно 10—30 орехов. В 1 кг 30—35 тысяч обескрыленных орешков. Цветение в апреле — мае. Плодоношение в сентябре-октябре.
Древесина твёрдая, прочная, устойчива против истирания, в качестве строительного материала мало пригодная из-за кривизны ствола. Из граба изготавливают музыкальные инструменты, шпон, токарные изделия, напольные покрытия. В посадках весьма декоративен. Имеет ряд декоративных форм. В лесном хозяйстве ценится как низкоствольное дерево, дающее обильную поросль. Молодые побеги и листья идут на корм скоту. Кора применяется для дубления, а внутренние слои иногда используются для окрашивания шерсти в жёлтый цвет. Используется для создания бонсаев.
Бу́ковые (лат. Fagáceae) — семейство однодомных растений, включающее в себя около 800 видов деревьев, реже кустарников, разбитых на 10 родов. Наиболее известными родами этих растений являются Дуб, Каштан и Бук.
Листья очередные, простые, с опадающими прилистниками. Мужской цветок состоит из 4—7 лопастных околоцветников и 4—40 выступающих тычинок, которые обычно собраны в свисающие серёжки. Женские цветки одиночные или собраны в небольшое листьевидное соцветие, состоят из 4—6 лопастных околоцветников, часто окружённые рядом прицветничков, содержащих оболочку. Один сложный пестик, состоящий из 3—6 плодолистиков, содержит в себе нижнюю завязь с 3—6 гнёздами и двумя базальными или почти базальными семязачатками в каждом гнезде.
Роды семейства Буковые:
Каштан (Castanea) — 8 видов, умеренный пояс северной и восточной Азии; Юго-Западная Азия; Юго-Восточная Европа; восточная Северная Америка.
2. Кастанопсис (Castanopsis) — около 125—130 видов, Юго-Восточная Азия.
3. Хризолепис (Chrysolepis)) — 2 вида, запад США.
4. Коломбобаланус (Colombobalanus)) — один вид C. excelsa севера Южной Африки, иногда причисляемый к роду Тригонобаланус (Trigonobalanus).
5. Циклобаланопсис (Cyclobalanopsis) — около 150 видов, Юго-Восточная Азия.
Бук (Fagus) — 10 видов, умеренный пояс северной и восточной Азии, Юго-Западная Азия, Европа, восточная Северная Америка.
7. Форманодендрон (Formanodendron) — один вид F. doichangensisв Юго-Восточной Азии, иногда причисляемый к роду Тригонобаланус (Trigonobalanus).
8. Литокарпус (Lithocarpus) — около 330—340 видов. Кроме одного, все виды из субтропической и тропической Азии. Один вид (L. densiflorus) из западной Северной Америки.
Дуб (Quercus) — около 500 видов, широко распространены в северном полушарии. Один вид пересекает экватор в Индонезии.
10. Тригонобаланус (Trigonobalanus) — один вид T. verticillata, Юго-Восточная Азия.
Бук (лат. Fágus) — род лиственных деревьев семейства Буковые (Fagaceae).
Распространены в умеренном поясе Европы, Азии и Северной Америки. Это одни из наиболее распространённых деревьев в Европе. В горах произрастают на высоте до 2300 м над уровнем моря. Часто доминируют в лиственных и смешанных лесах.
Высота деревьев до 30 м, толщина ствола до 2 м. Ствол гладкий, покрыт тонким слоем серой коры. Листья опадающие, простые, цельнокрайные либо с редкими зазубринами, овальные либо овально-продолговатые, 5—15 см длиной и 4—10 см шириной. Почки удлинённые (часто более 2,5 см), чешуйчатые, появляются ещё зимой. Цветение весной, одновременно с развёртыванием листьев. Цветки однополые, собраны в серёжки, опыляются ветром.
У одиночно стоящих деревьев плодоношение наступает через 20—40 лет, а в группах через 60 лет и позднее. Плоды желудевидные, трёхгранные, длиной 10—15 мм, с деревянистой оболочкой, собранные попарно либо по четыре штуки в 4-лопастной оболочке, называемой плюской. Плоды иногда называют «буковыми орешками» — они съедобны, хотя содержат в себе большое количество горького на вкус танина и могут содержать в себе ядовитый алкалоид фагин, разлагающийся при поджаривании.