Ель сибирская - очень близка к европейской по морфологическим и биологическим признакам и четко отличается от нее только размерами шишек и формой чешуй. Шишки от 4 до 8 см длиной, яйцевидно-цилиндрические, с широкими, закругленными, цельнокрайними семенными чешуями. Распространение ветром зрелых семян может происходить уже осенью — в начале зимы. Ареал ели сибирской обширен. В европейской части она растет вместе с елю обыкновенной и занимает северные, северо-восточные районы, заходя на юг до нижнего течения р. Камы, на Урале, в Западной и Восточной Сибири (кроме Крайнего Севера и Северо-Востока), на Дальнем Востоке (юг Охотского побережья, бассейн верхнего и нижнего течения р. Амура).
По сравнению с европейской ель сибирская более морозоустойчива, к почвам менее требовательна (мезоолиготроф), значительная часть ее ареала лежит в области вечной мерзлоты. По отношению к воде — мезофит, но может расти как в условиях избыточного увлажнения, так и в горах на относительно сухих, бедных, часто каменистых почвах. На Северном Урале сибирская поднимается в горы до 860 м над ур. м., на Алтае и в Саянах — до 1800—2000 м. На Кольском полуострове и на севере европейской части СССР образует северную границу леса с лесотундрой; в Сибири уступает эту роль лиственницам сибирской и Гмелина (даурской), хотя между реками Катунью и Леной поднимается на север до 71—72° с. ш. В пределах своего общего ареала часто образует островные местообитания или приурочена к поймам рек. Живет до 200—300 (500) лет.
Имеет целый ряд экотипов и морфобиологических форм, в том числе различающихся окраской хвои: чисто-зеленая, серебристая, голубовато-сизая и золотистая. Хозяйственное использование сходно с европейской.