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A sequoia-gigante é a maior árvore do mundo em termos de volume. Ela atinge em média de 85 - 115 m de altura, e 8–12 m em diâmetro. A sequoia-gigante mais velha conhecida possui 4.650 anos de idade e se encontra no Parque Nacional da Sequoia, na Califórnia. Medidas recordes de sequoias como 115 metros de altura e 18 metros de diâmetro já foram reportadas. A casca da sequoia é fibrosa, com sulcos, podendo chegar a 60 cm de espessura na base do tronco. Uma casca assim fornece uma excelente proteção contra fogo. As folhas são como as folhas dos pinheiros, com 3-6 mm, fazendo uma espiral nos brotos. As sementes vêm em cones, e cada cone têm em média 230 sementes de cor marrom-escura, cada uma com 4–5 mm de altura e 1 mm de espessura, possuindo umas "asinhas" marrom-amarelas de 1 mm. As sementes são carregadas pelo vento quando se desprendem do cone.
É considerada um fóssil vivo.