Prava evropska vrsta. Severna meja areala poteka preko južne Skandinavije, vzhodna: od Poljske (Visla) in ob vzhodnem obrobju Karpatov do Krima in Kavkaza. Na jugu poteka preko Male Azije, južnega dela Balkanskega polotoka (do srednje Grčije), Italije in Korzike do severozahodne Španije. Od tu se bukev razprostira po vsej zahodni Evropi, vključujoč del Anglije do Danske in Skandinavije na severu. Čeprav na tem velikem prostoru bukev taksonomsko ni enotna in jo lahko razdelimo na več podvrst ali vrst, jo bomo obravnavali enotno, torej kot Fagus sylvatica s. l. (sensu latiore, lat. = v širšem smislu).
Zraste do 40, izjemoma do 50 m visoko in 1 do 2 m v debelino. Krošnja je gosta, deblo v večini primerov bolj ali manj ravno, pogosto razvito do vrha. Posebno obliko ima planinska (subalpinska) bukev, ki je nižje rasti s sankasto upognjenim spodnjim delom debla. V skrajnih primerih je razvita kot grm. Bukev ima zelo gost, srednje globok ali plitev koreninski sistem, odvisno od globine in skeletnosti tal. Skorja je pepelnatosiva, tanka in gladka. Samo stare bukve, zlasti če so debla izpostavljena soncu, imajo skorjo debelejšo in razpokano podobno kot hrast. Bukovi skorji je včasih zelo podobna gabrova (beli gaber) in javorjeva (gorski javor). V tem primeru jo prepoznamo po prečnih gubah, ki so po tistih delih debla, kjer so bile veje. Značilni so tudi za debelino prsta veliki, okrogli izrastki na skorji; to so »ugasli« popki, ki se niso uspeli razviti v veje.
Bukove veje so razmeroma tanke in obrnjene navzgor. Tudi poganjki so tanki (3 mm), na njih so premenjalno, v 2 redeh nameščeni popki oziroma listi. Popki so podolgovati, tanki in šilasti, dolgi do 1,5 cm, rjave barve z okoli 20 zaščitnimi luskami, razporejenimi v 4 redeh. Ko iz popka izrašča poganjek, ostane na tem mestu okrog in okrog vejice nagubana sled odpadlih zaščitnih lusk. S štetjem teh sledi lahko določamo starost vejic oziroma mladih osebkov. Listi so jajčasti, 5 do 12 cm dolgi in 3 do 8 cm široki. Mladi listi in mladi poganjki so rahlo puhasti, listni robovi nežno vejicati. Listi so najprej svetlozeleni, kasneje temnejši.
Bukev cveti istočasno z olistanjem koncem aprila in v maju, odvisno od rastiščnih razmer. Moški cvetovi so na 5 cm dolgem, puhastem peclju, združeni v okroglasta socvetja. Ženski so po 2 skupaj na kratkem peclju. Plodovi se razvijejo v zaprti skledici (bukvici), ki je poraščena z gostimi, ozkojezičastimi, mehkimi bodicami. Velika je 13 do 35 mm in v njej se razvijejo po 2 do 3 plodovi (žir), dolgi okoli 15 mm. Plodovi dozorevajo od konca septembra do začetka novembra in izpadejo iz skledic, ki kmalu zatem odpadejo tudi same. V plodovih je običajno eno samo seme. Kalivost znaša okoli 65% in traja do prve pomladi. Prvi obrod se pojavi med 40. in 60. letom.
Bukova klica ima značilno ledvičasto oblikovana klična lista, ki sta nasprotna in metuljasto razprta. Od vznika raste bukev sprva počasi, zlasti če je v gosti senci ali v višjih in hladnejših legah. V normalnih razmerah zraste v 20. letu starosti do 3 m, v izjemnih primerih pa komaj 20 cm. Ko se prebije iz goste sence v prostor z več svetlobe, raste razmeroma hitro in svojo največjo višino doseže okoli stotega leta. Doživi 200 do 300 let.
Uspešno preživetje v gosti senci priča, da je bukev senčna vrsta. V tem pogledu prekaša tudi beli gaber in druge listavce. Tudi sama daje gosto senco, saj so ugotovili, da s svojimi listi tla pod seboj kar 8-krat prekriva.
Bukev razmeroma dobro prenaša zimski mraz, slabo pa - zlasti njen pomladek - pomladanske pozebe in daljše suše. Tanka in gladka skorja je občutljiva za sončno pripeko. Najbolje uspeva na svežih, humoznih rastiščih, nevtralne ali rahlo kisle reakcije. Glede talne in zračne vlage jo lahko primerjamo z jelko in smreko, vendar prenese bolj suh in topel zrak. Opisane lastnosti omogočajo bukvi, da je široko razširjena. Manj je zastopana v Panonski nižini in povsem odsotna z ozkega pasu Jadranskega primorja. V navpični smeri sega od 100 do 2000 m visoko. V spodnjem delu se navezuje na gozdove gradna in gabra, v zgornjem pa na sestoje rušja oziroma smreke in macesna. V nižinah ne prenaša poplavnih rastišč hrasta doba ali (v času brstenja) nizkih jutranjih temperatur v gradnovih združbah.
V Sloveniji je bukev najpogostejša drevesna vrsta in je splošno razširjena, razen v poplavnih področjih Pomurja in Podravja ter v Primorju, kjer jo nadomešča predvsem vegetacija gabrovca s travo ojstrico. Ker leži Slovenija na stičišču vsaj 4 velikih geografskih enot (Sredozemlje, Dinaridi, Alpe, Panonska nižina) z različnimi podnebnimi vplivi, so tudi bukovi gozdovi izre-dno raznoliki. Tako so npr. pod vplivom toplih in vlažnih vetrov na obmorski strani Dinaridov nad pasom gabrovca z ojstrico razviti submediteranski bukovi gozdovi (Seslerio-Fagetum), po gričevnatih predelih, zlasti na Notranjskem in Dolenjskem predgorski (Hacquetio- Fagetum in Querco-Fagetum) in v sredogorju predalpski (Abieti-Fagetum praealpinum) in dinarski (Abieti-Fagetum dinaricum).
Od pomembnejših drevesnih vrst, ki se nahajajo v bukovem vegetacijskem območju, moramo omeniti: graden, dob, beli gaber in ostrolistni javor v spodnjem delu, jelko, gorski javor, gorski brest in veliki jesen v osrednjem delu ter smreko in macesen v zgornjem (samo v Alpah).
Bukev je zaradi pogostnosti in velikih dimenzij gospodarsko ena najpomembnejših drevesnih vrst. Les je razmeroma trd, težak in elastičen, vendar neobstojen. Ustrezno prepariran in obdelan je široko uporaben: od železniških pragov do furnirjev, vezanih plošč in galanterijskih izdelkov. Les ima veliko ogrevno moč. V preteklosti so iz njega s sežiganjem pridobivali pepeliko za steklarske obrate (glažute), še danes pa tu in tam pridobivajo kakovostno bukovo oglje. Iz žira lahko dobimo jedilno olje. Užitni so tudi mladi listi in popki, ki vsebujejo veliko vitamina C, surovi, nepredelani plodovi pa so strupeni. Bukev je zelo cenjena tudi v parkih in drevoredih.