Опис: Листопадно дрво беле, а код старијих стабала сиве и дубоко испуцале коре. Стабло је до 30 m високо, широке крошње. Младе гранчице и пупољци сиво пепељасто длакави. На кратким изданцима (краткорастима) се развијају елиптични листови са неправилно таласастим ободом, а на дугачким изданцима (дугорастима) већи, срцасто-јајасти. И једни и други листови су са лица сивозелени и голи, а са наличја сиви, најпре вунасто длакави а касније голи. Лисна петељка је до 3,5 cm дуга и пљосната. Као и све сродне врсте и сива топола је дводома – мушки и женски цветови се налазе на посебним стаблима. И једни и други су сакупљени у длакаве ресе "маце". Мушке маце су 6-10 cm дуге, растресите, са 8-15 прашника, док су женске краће, 2-4 cm дуге. Цвета истовремено са листањем, у рано пролеће (III-IV). Плод је чаура која пуца са два капка и у њој се налазе семена, чак и мања од семена беле тополе (скоро микроскопске величине). Пошто је хибрид, из семена се мање добро размножава него вегетативно из коренских изданака.
Екологија: Расте на обалама река и у депресијама, од низина до брдских области, најбоље у растреситим, водопропусним тлима где је подземна вода лако доступна. Спонтано расте и у пешчарама (нпр. у Суботичко-хоргошкој и Делиблатској); термофилна је и добро трпи сушу, те је погодна за везивање пескова.
Распрострањеност: Аутохтона је у средњој и јужној Европи, југозападној Азији. У Србији је спорадично распрострањена, пре свега на местима где заједно расту јасика и бела топола, али и тамо где их нема. Због брзог раста погодна је за дрвореде и пољозаштитне појасеве, а свакако је препоручљивија од унетих, страних врста.
Напомена: сива топола је сродна и веома блиска
белој тополи (Populus alba) а према владајућем мишљењу она је спонтани и фертилни хибрид између ње и
јасике (Populus tremula), што се види и у полиморфности популација у разним регијама, где су на стаблима мање или више изражене одлике једног или другог родитеља.