A madeira de carvalho é dura, pesada (densidade: 0.769-0.991), com anéis anuais muito visíveis, alburno amarelo-claro e cerne castanho escuro, fino e largo, muito resistente à podridão, nos cortes transversais destacam-se muito os raios medulares.
O aumento ou diminuição do volume é muito baixo, comportamento homogéneo e isolamento muito elevado. Devido à sua resistência à umidade e à imersão permanente ou interna, é o material básico típico da construção naval. Devido à sua resistência aos elementos, é utilizado no fabrico de portas de rua e carpintaria exterior. No passado era utilizado para fazer travessas de caminho-de-ferro. É a madeira das aduelas das melhores cubas e barricas, contribuindo para o sabor e qualidade dos bons vinhos. A madeira de carvalho é muito apreciada na marcenaria.
A casca de carvalho contém uma elevada proporção de taninos e é utilizada na indústria de curtumes.
O carvalho fornece boa lenha, que era usada na economia doméstica e na indústria.
