Nordmannsgran er et prægtigt træ med en ensformet vækstform. Kronen er som ung smalt kegleformet og bliver med alderen mere søjleformet. Grenene sidder i etager, der på undersiden har skråt nedadrettede kviste. Skuddene er fyldige med fremadrettede siddende nåle. Nålene er flade, frisk-mørkegrønne, blanke, 2-3 cm lange og ca. 2 mm brede. De har to tydelige hvide til blegt lysegrønne striber på undersiden og et hak i spidsen. Han- og hunblomsterne sidder på forrige års skud. Hunblomsterne er grønne og sidder oprette på oversiden af grenen i spidsen af skuddet, primært øverst i kronen. Hanblomsterne er ovale, rødlige og sidder mange sammen på undersiden af grene på det meste af hele kronen. Umodne kogler er bleggrønne. Modne kogler er 3-4 cm tykke, brune, 10-17 cm lange, oprette og med bagudrettede dækskæl. Barken er mørkt gråbrun og jævn, men sprækker op i tykke firkanter på gamle træer. Træet kan blive 30-35 meter højt.