Die Wasser-Gleditschie wächst als laubabwerfender Baum mit einer Wuchshöhe von 15 bis über 20 Metern bei einem Stammdurchmesser von 0,6 bis 0,9 Metern. Ihre größte Wuchshöhe erreicht sie im unteren Tal des Mississippi River. Der kurze Stamm ist meist kurz über dem Boden geteilt. Die Borke ist dünn, fest und mit kleinen, korkigen Auswüchsen übersät; ab und zu kann die Borke auch schuppig sein. Manchmal kommen große, oft verzweigte und spitze Dornen vor.
Die wechselständigen und gestielten Laubblätter sind einfach bis doppelt paarig gefiedert und weisen eine „Schlafstellung“ auf. Die kurz gestielten und eiförmigen, rundspitzigen bis stumpfen, manchmal eingebuchteten, kahlen Blättchen sind gesägt bis ganzrandig.
Generative Merkmale
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Die Wasser-Gleditschie ist zweihäusig diözisch. Es werden traubige Blütenstände gebildet. Die grün-gelben Blüten sind meist funktionell eingeschlechtlich oder zwittrig.
Die kleine und flache, verkehrt-eiförmige bis elliptische Hülsenfrucht der Wasser-Gleditschie ist, im Unterschied zu den anderen Gleditsia-Arten, nur rund 4 Zentimeter lang und enthält ein bis zwei Samen ohne „Fruchtfleisch“.[1]