Treet blir 20 – 30 m.(maksimalt 40m) høyt. Den har en loddrett pælerot med kraftige siderøtter og trives på lett jord med forholdsvis lav pH-verdi. Treets eget løvfall hever imidlertid pH-verdien i jorden. Treet danner ofte hybrider med sommereik og får da latinsk betegnelse «». Utseendet blir en mellomting mellom de to artene. Bladene er ovale, bredest like over midten, eller på midten, avrundet mot basis. De er regelmessig buktet med 5–8 grunne bukter på hver side. Fargen er blank mørkegrønn og teksturen er læraktig på oversiden, mens undersiden er mattere og lysere. Navnet vintereik viser til at de visne bladene sitter på treet langt utover vinteren i motsetning til sommereik som feller bladene om høsten. Bladstilkene er lange og tynne. Nøttene er ovale med en lengde på 2-3 cm og en bredde på 1-2 cm. De er først grønne, men modnes til brune etter ca. 6 mnd. Nøttestilkene er korte og kraftige. Barken er tynnere enn hos sommereik, og oppsprukket i mer eller mindre firkantede biter. Stammen fortsetter gjerne opp i krona som er tett fordi småkvistene er jevnt spredt.