裸子植物門種數不多的1科，常綠、半常綠或落葉喬木，樹幹端直，大枝輪生或近輪生，樹皮縱裂，成長條片脫落；葉、芽鱗、雄蕊、苞鱗、珠鱗及種鱗均螺旋狀排列，很少為交叉對生（水杉）。葉披針形、鑽形、鱗形或條形，同一樹上之葉同型或二型。球花單性，雌雄同株；雄球花小，單生或簇生枝頂，偶生葉腋，或排成頂生總狀花序狀或圓錐花序狀，雄蕊有2～9(通常3～4)個花藥，花粉球形或稍扁，在遠極面上有一個明顯或不明顯的乳頭狀突起；雌球花頂生，珠鱗與苞鱗大部分結合而生或完全合生，或珠鱗鱗甚小，或苞鱗退化，珠鱗的腹面基部有2～9枚直立或倒生胚珠。球果當年或翌年成熟，種鱗（或苞鱗）扁平或盾形，木質或革質；種子扁平或三棱形，周圍或兩側有窄翅，或下部具長翅；胚有子葉2～9枚。杉科植物的染色體基數多為x＝11，稀10或33。共16種，9屬，主要分佈於北半球溫暖地區，僅密葉杉屬(Athrotaxis)產南半球塔斯馬尼亞，多成微域分佈。其中有4個單種屬植物，即巨杉（又名世界爺，產美國加利福尼亞）、北美紅杉（又名紅杉，產地與巨杉相同）、水杉（產中國川、鄂、湘三省毗鄰地區）和水松（產中國南部）。另5屬為少種屬，即落羽杉（又名落羽松）屬（3種，分佈於美國南部與墨西哥）、臺灣杉屬（2種，分佈於中國與緬甸）、杉木屬（3種，主產中國，越南亦有分佈）、柳杉屬（2種，中國與日本各產1種）和密葉杉(2種)。中國產5屬8種，分佈於橫斷山脈以東，秦嶺、桐柏山、大別山及江蘇南部以南的亞熱帶中山至丘陵；水松分佈較南，可達北熱帶東部。此外，華東、華中地區引種栽培的有北美紅杉、金松、日本柳杉、落羽杉、池杉和墨西哥落羽杉等3屬6種。
杉科植物的化石發現於歐洲晚三疊世和早侏羅世。在白堊紀至第三紀時，杉科的數量極大並廣泛分佈於北半球，向北甚至到達斯匹次卑爾根群島、格陵蘭和埃爾斯米爾島。在南美洲南端、澳大利亞和新西蘭的地層中亦有發現。現代生存的杉科的諸種類皆為孑遺植物，它們是往昔曾經繁盛過的杉科植物的殘遺種。
現代生存的杉科植物均為單種屬或少種屬，屬間差異極為明顯，其中金松屬、杉木屬、柳杉屬和臺灣杉屬曾被提升為科，H.米敘爾和E.威特曼將杉科分為7個族，但形態學、胚胎學和細胞學資料不支持他們將巨杉屬和北美紅杉屬、落羽杉屬和水松屬、密葉杉屬和臺灣杉屬分別歸為三族的意見。而一致支持將金松屬(Sciadopitys)提升為金松科(Sciadopityaceae)，因其胚胎發育與杉科各屬不同，如精子大小形狀不等，頸卵器單生，原胚具32個遊離核等。此外，金松有長枝和強烈縮短的短枝，長枝上僅有小形褐色鱗片狀葉子，呈螺旋狀散生，但在長枝末端則有20～30枚聚集成假輪生，每一葉腋生一短枝，其上著生兩枚長而合生的線形葉。
杉科植物除密葉杉屬外，多生於氣候溫暖濕潤，雨量充足，相對濕度較高，夏季涼潤，冬季不嚴寒的自然環境。土壤多為土層深厚、濕潤的酸性黃壤、紅壤和黃棕壤。為亞洲東部與北美南部亞熱帶地區暖性針葉林的群落樹種。許多種由於生長較快、林質優良，能生成大徑材，而廣為栽培。如東亞的杉木、禿杉（見彩圖）、柳杉和日本柳杉；北美的落羽杉、池杉、墨西哥池杉、巨杉和北美紅杉。中國產的杉科屬種有：
禿杉
杉木屬 常綠喬木；葉在側枝上排成二列，線狀披針形，邊緣有鋸齒，上下兩面的中脈兩側有氣孔線，下面的組成較寬的氣孔帶；雄球花簇生枝頂，花藥3，藥隔較花藥短；雌球花單生或2～3個集生枝頂，球形，苞鱗大、與珠鱗合生，珠鱗小，先端三裂，腹面基部著生3枚胚珠；珠果近球形或卵圓形，長2.5～5厘米，苞鱗大，革質，扁平，寬卵形或三角狀卵形，先端具硬尖，邊緣有不規則細鋸齒，珠鱗小，具三粒種子，種子扁平，兩側有窄翅。本屬共3種，臺灣杉木和德昌杉木分佈區較窄，僅產臺灣中部以北和四川西南的局部地區。而杉木則廣為栽培，在中國東部、中部亞熱帶中為習見的常綠針葉林樹種之一，是林業生產中的重要速生造林樹種，木材產量占全國商品材的五分之一至四分之一，在國民經濟中占有重要位置。杉木喜溫、喜濕、怕風、怕幹，最適宜的環境為氣候溫暖濕潤，土層深厚、肥沃濕潤、排水良好的黃壤和靜風的谷地。
柳杉屬 僅柳杉和日本柳杉兩種。為常綠喬木，小枝下垂；葉螺旋狀排列略呈五行，錐形，背腹隆起，兩側稍扁，有氣孔線，基部下延；雄球花單生小枝上部葉腋，而密集成短穗狀，每雄蕊具3～6花藥；雌球花單生枝頂，稀數個集生，每珠鱗基部生2～5枚胚珠，苞鱗大部分與珠鱗合生，僅上端分離；球果近球形，種鱗木質，盾形，上部肥大，邊緣有3～7裂齒，背面近中部有一個三角狀分離的苞鱗尖頭；種子不規則橢圓形，邊緣有極窄的翅。柳杉高大聳直，生長快，壽命長，用途廣，適生范圍較廣，為優良速生樹種之一，在中國亞熱帶諸省區均有栽培。為較喜光的淺根性樹種，但側根非常發達。柳杉要求年降水量1000毫米以上，年平均氣溫14～19℃，1月平均氣溫在0℃以上的溫暖濕潤氣候，尤其需要空氣濕度大，夏季比較涼爽的海洋性或山地氣候。土壤要求酸性山地黃棕壤、紅黃壤和黃壤。在土層深厚、濕潤而透水性較好的山坡、丘陵生長良好。耐水性差，長期積水或排水不良之地不宜栽植。
臺灣杉屬 包括特產臺灣的臺灣杉和分佈於大陸貴州、湖北及雲南的禿杉。為常綠喬木，小枝細長、下垂；葉二型，基部下延；老樹之葉鱗狀鉆形，在小枝上密生，並向上斜彎，先端尖或鈍，背腹面均有氣孔線；幼樹之葉鐮狀鉆形，較長，微向上內彎，兩側扁平，先端銳尖；雄球花數個簇生枝頂，每雄蕊有2～4花藥，藥隔顯著；雌球花單生枝頂，苞鱗退化，每珠鱗的腹面基部有2枚胚珠；球果形小，種鱗革質，扁平，上端寬圓常有凸尖；種子扁平，兩側有窄翅。禿杉因生長快，壽命長，幹形端直，材質優良，已作為速生造林樹種正日益推廣種植。為淺根性、中性偏陽樹種，側根非常發達，生於亞熱帶季風濕潤區。產地年平均氣溫11.2～15.4℃，年降水量1000毫米以上，在雲南高海拔產區冬季可耐-10℃的低溫。土壤為酸性紅壤或黃壤。在氣候溫涼、濕潤、土層深厚、排水良好之地，最大的年生長量樹高可達2米，胸徑達2.4厘米。
水松 殘遺的單種屬植物，現代分佈僅局限於中國廣東、廣西、福建及雲南等省區的局部地區。但久經栽培，在華南、華東、華中地區均有種植，其中廣東珠江三角洲一帶及福建中部及閩江下遊分佈較多。水松與落羽杉屬植物一樣，性耐水濕，較水杉、柳杉、杉木更喜溫暖而不耐寒。為陽性樹種，主根不發達，側根入土較深，具屈膝狀呼吸根，常伸出土面或水面，樹幹基部膨大，常成槽柱狀。水松的主要形態特征為半常綠性喬木；葉有三型：鱗形葉較厚，在枝上輻射伸展，宿存2～3年；線二列狀，秋後脫落；線狀鉆形葉輻射伸展排成三列狀，生於大樹的一年生短枝上，秋後連同側生短枝一同脫落；球花單生於有鱗形葉的小枝頂端；雄球花的雄蕊具2～9（多為5～7）花藥，藥隔大而明顯；雌球花近球形或卵狀橢圓形，有20～22枚很小的珠鱗，每珠鱗的腹面基部生有2枚胚珠，背面有較珠鱗為大的苞鱗；球果倒卵狀橢圓形，種鱗上緣有6～10個三角狀尖齒，苞鱗與種鱗幾乎全部合生，僅先端分離、三角狀而反曲，位於種鱗背面中部或中上部；種子橢圓形，微扁，具向下生長的長翅。