Очень часто Конский каштан обыкновенный называют просто конский каштан. Видовой эпитет обыкновенный помогает отличить его от других видов рода Конский каштан. Несмотря на то, что в общепринятом названии присутствует слово «каштан», конские каштаны не связаны с родом Каштан (Castanea), который относится к семейству Буковые (Fagaceae). Конский каштан обыкновенный входит в род Конский каштан (Aesculus) и семейство Конскокаштановые (Hippocastanaceae).
Общепринятое русское название, конский каштан, происходит от схожести цвета скорлупы плодов с «просто» каштаном. Другой вариант происхождения названия указывает, что листовые рубцы, остающиеся на побегах после листопада, напоминают по форме лошадиную подкову.
Другая версия говорит о том, что семена были привезены турками в Центральную Европу как корм для лошадей и использованы как лекарство от лошадиного кашля. Для отличия от съедобных каштанов они были названы конскими.
Конский каштан обыкновенный – изящное дерево высотой 20–30 (до 36 м) с низко опущенной раскидистой широкоовальной куполообразной кроной. На старых деревьях наружные ветви часто повисают.
Ствол правильной цилиндрической формы с тёмно-коричневой пластинчатой корой.
Корневая система мощная, со стержневым главным корнем и сильно развитыми боковыми корнями, благодаря чему это дерево достаточно ветроустойчиво. В корневых волосках есть бактерии, усваивающие азот воздуха, поэтому деревья успешно растут на сравнительно бедных азотом почвах. Молодые побеги и сеянцы толстые.
Почки крупные, клейкие, красно-бурые.
Листья супротивные крупные, до 60 см, пальчато-сложные с 5–7 листочками; каждый листочек 13–30 см в длину, 3–10 в ширину, обратнояйцевидный, к основанию клиновидно-суженный. Средний листочек крупнее боковых, черешок очень длинный, 15–20 см.
Цветки в конечных прямостоячих конусовидных метёлках размером 10–30 см, белые, как правило, с небольшими жёлтыми пятнами или крапинками. В каждой метёлке от 20 до 50 цветков. Цветёт в мае после распускания листьев. Цветки обладают интересным свойством: жёлтые пятнышки на лепестках после прекращения выделения нектара меняют цвет на красный. Это служит сигналом насекомым-опылителям, и они перестают посещать такие цветки.
Обычно только от 1 до 5 плодов появляются на каждой метёлке. Плоды – коробочки зелёного цвета, с многочисленными шипами, содержат одно (редко два или три) ореховидных семени (часто в обиходной речи называемые конскими каштанами или просто каштанами). Каждый «каштанчик» 2–4 см в поперечнике, блестящий, орехово-коричневый по цвету, в основании с беловатым рубцом. Плоды созревают в августе–сентябре.
В природе размножается семенами.