Javor mléč je statný, opadavý strom, dosahuje výšky 25 až 30 m. Stáří stromu dosahuje maximálně 300 až 400 let. Koruna je většinou pravidelná, kulatá a široká. Listy jsou vstřícné, dlouze řapíkaté, asi 10-15 cm dlouhé a téměř stejně široké, s 5-7 nestejně velkými špičatými laloky s tupými zářezy, dlanitoklané, dolní laloky jsou zřetelně menší než přední, protažené v řadu velmi tenkých a dlouhých zubů. Barva na líci je svěže až tmavozelená, matná, na rubu je světlejší, občas i modravě zelená. Utržený řapík mléčí. Na podzim listy mění barvu na žlutou. Borka starších javorů je mírně popraskaná, neodlupčivá a má tmavošedé zabarvení. Četné květy jsou uspořádány ve vzpřímených latnatých květenstvích. Rozkvétají dlouho před vyrašením listů a mizí až po olistění. Plody jsou dvounažky, jejichž křídla svírají tupý úhel.