Lepidodendron had hoge, dikke stammen die zich zelden vertakten en werden bekroond met een kroon van vertakkende takken met trossen bladeren. Deze bladeren waren lang en smal, vergelijkbaar met grote grassprieten, en waren spiraalvormig gerangschikt.
De dicht op elkaar staande ruitvormige bladlittekens die de plant tijdens zijn groei op de stam en stengels achterliet, leveren enkele van de interessantste en meest voorkomende fossielen in Carboonleisteen en bijbehorende steenkoollagen. Deze fossielen lijken op bandensporen of krokodillenhuid.
De littekens, of bladkussens, bestonden uit groen fotosynthetisch weefsel, wat blijkt uit de cuticula die de planten bedekken en bezaaid zijn met huidmondjes, microscopische poriën waardoor kooldioxide uit de lucht in de planten diffundeert. Ook de stammen van Lepidodendron zouden groen zijn geweest, in tegenstelling tot moderne bomen die een geschubde, niet-fotosynthetische bruine of grijze schors hebben.
Lepidodendron is vergeleken met een reuzenkruid. De stammen produceerden weinig of geen hout. De meeste structurele steun kwam van een dik, schorsachtig gebied. Dit gebied bleef rond de stam als een stijve laag die niet afbladderde zoals bij de meeste moderne bomen. Naarmate de boom groeide, breidden de bladkussens zich uit om de toenemende breedte van de stam op te vangen.
De takken van deze plant eindigden in kegelvormige structuren. Lepidodendron produceerde geen zaden zoals veel moderne planten. In plaats daarvan plantte hij zich voort door middel van sporen.