Листопадное дерево средних размеров, 9—28 м высотой и диаметром ствола до 1,6 м. Хотя клён красный довольно легко идентифицируется, он обладает довольно широкими морфологическими характеристиками, более чем любой другой клён Северной Америки. Самый простой способ распознавания данного вида — это форма листьев.
Как и у других представителей данного рода, листья клёна красного расположены супротивно и в зимнее время опадают. Листья простые, 5—10 см длиной, дланевидные с тремя — пятью одинаковой ширины зубчатыми лопастями неправильной формы (для сравнения, у близкого ему вида клёна серебристого (Acer saccharinum) зубцов как правило 5 и они гораздо глубже изрезаны) . Верхняя часть листа светло-жёлтая, нижняя бледная. Черешки обычно красные, так же как и почки. Осенью листья становятся ярко-красными.
Кора гладкая, варьирует от серо-коричневого до белого цвета, с возрастом темнеет и покрывается трещинами. Веточки схожи с веточками клёна серебристого — красные, с V-образными листовыми рубцами, только у клёна серебристого на изломе они неприятно пахнут. На многих веточках есть карликовые побеги.
Почки тупые, неопушённые, от красного до серовато-коричневого цвета, в зимнее время хорошо видны на расстоянии.
Женские цветки
Цветки разнополые (хотя мужские и женские цветки расположены на одном дереве) . Женские семенные цветки ярко-красные, каждый с пятью лепестками и пятью чашелистиками, собранными в кисть. Мужские цветки представляют собой лишь жёлтые тычинки, выступающие из карликовых веточек на ветке. У молодых деревьев могут присутствовать цветки только одного пола. Цветение начинается ранней весной, до появления листьев.
Плод представляет собой крылатку, цветовая гамма которой варьирует между красным, жёлтым и коричневыми цветами. Крылатки 15—25 мм длиной, появляются парами под углом в 50—60 градусов.
Клён красный часто создаёт гибрид с близким ему клёном серебристым. Полученный гибрид × freemanii имеет признаки обоих