Die Blattknospen sind gelb bis dunkelbraun. Die Espe hat rundliche Laubblätter mit einem relativ langen Blattstiel, der seitlich abgeplattet ist. Deshalb bewegen sich die Blätter schon bei sehr geringem Wind charakteristisch (daher der Name Zitterpappel oder auch die Redewendung „wie Espenlaub zittern“). Die frischen Austriebe sind kupferbraun und noch bis Ende Mai rötlich getönt; die Herbstfärbung ist rein goldgelb.
Die Espe ist zweihäusig, das heißt weibliche und männliche Blüten kommen auf getrennten Bäumen vor. Männliche Bäume tragen die dicken und graubraunen Kätzchen in sehr großer Anzahl; sie sind Mitte März beim Stäuben gelblich, später braun. Die männlichen Kätzchen fallen nach dem Abblühen ziemlich schnell vom Baum ab. Die weiblichen Bäume tragen grüne, 4 mal 0,5 cm große Kätzchen mit rötlichen Tragblättern und grauen Haaren. Diese weiblichen Kätzchen werden bis Mitte Mai durch das Aufspreizen der vielen zweiklappigen Kapseln weißwollig und die zart behaarten Samen fliegen bald darauf, vom Wind getragen, davon.
Die Zitterpappel enthält Verbindungen von Salicylsäure. Deshalb soll sie schmerzstillend, entzündungshemmend und fiebersenkend wirken. Hierfür verwendet man die Rinde, die Laubblätter und die Triebspitzen. Pappelholz ist ein sehr beliebter Rohstoff. Das Holz findet besonders in preiswerten und leichten Sperrholzplatten, Tischtennisschlägern, Zahnstochern, Streichhölzern und vielen anderen Produkten Verwendung. Des Weiteren wird es zu Papier verarbeitet und findet als Biomasse zur Energieproduktion Verwendung.
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