Frucht: Form und Farbe
Die Äpfel sind im Vergleich groß bis sehr groß. Sie sind meistens grobkantig und wenig rund, häufig auch schief. Die Äpfel sind mittelbauchig bis hochgebaut. Die Breite beträgt im Schnitt 74 Millimeter, die Höhe 64 Millimeter. Das mittlere Fruchtgewicht beträgt 189 Gramm.
Der Farbatlas Obstsorten beschreibt die Äpfel als „gestaltlich grob und wenig ansprechend.“ Die Schale ist wachsig und weich. Bei längerer Lagerung verstärkt sich dieser Effekt, ein Autor schreibt, nach einigen Wochen fühle sie sich an wie in Fett gebadet.
Die Schale ist zart wachsgelb mit karmesinroten Tupfen und Strichen, die Sonnenseite ist häufig karminrot geflammt bis marmoriert. Dabei ist die Schale frisch vom Baum gelblichgrün und wird bei Vollreife sattgelb. Die Lentizellen sind kaum sichtbar. Das Fruchtfleisch selbst ist grünlichweiß bis cremefarbig.
Der Stiel ist sehr kurz und dick. Meist erreicht er nicht einmal die Stielgrube. Die Stielgrube selbst ist mittelweit und trichterförmig verengt. Der Kelch ist halboffen bis geschlossen. Die Blättchen im Kelch sind auffallend groß und lang bewollt. Die Kelchgrube ist nicht sehr weit, aber vergleichsweise tief. Stielgrube und Kelchgrube sind meist strahlenförmig berostet.
Das mittelständige Kernhaus ist groß und geräumig. Die Kerne selbst sind wenige und oft schlecht ausgebildet, aber groß.
Frucht: Textur und Geschmack
Der Gravensteiner wird seit Jahrhunderten für seinen Geschmack gelobt. Er ist eine der wohlschmeckendsten europäischen Apfelsorten mit typischem, aromatischem Geschmack und stark duftenden Früchten. Dabei ist er deutlich süßer als die meisten anderen Sommeräpfel. Der Farbatlas Obstsorten kommt zum Fazit „feinfruchtig, würzig, einmaliges Aroma, betonter Apfelduft, ausgezeichnete Qualität.“ Ebenfalls untypisch für einen Sommerapfel ist das grobzellige Fruchtfleisch sehr saftig und knackig im Biss. Bei längerer Lagerung wird das Fruchtfleisch mürbe. Der Apfel ist allerdings sehr anfällig gegen Stöße, das Fruchtfleisch wird an diesen Stellen leicht detschig.
Im Schweizer Biolandbau ist der Gravensteiner zusammen mit Cox Orange eine der beiden Archetypen für die Geschmacksklassifikation „kräftig-würzig“, die neben den Geschmacksgruppen „mild bis süßlich“ (z. B. Golden Delicious) und „säuerlich-aromatisch“ (z. B. Boskoop) besteht.
Blüte
Die Blüte ist groß und schneeweiß. Die Kronblätter sind groß, kurz genagelt und deckend. Die Primärblätterzahl ist 6,7, wobei 5 bis 9 Primärblätter vorkommen können. Diese sind ungleich groß, breitoval und flaumig. Dazu kommen viele Nebenblättchen. Die Kelchblätter sind fast dreieckig und wuchtig. Die Griffel sind engständig und nach oben weit. Die Griffel sind länger als die ebenfalls engständigen und aufrechten Staubblätter. Die Blütezeit in Europa liegt zwischen Ende April und Mitte Mai. Die Blütezeit ist lang, die Aufblühzeit stark gestaffelt.
Holz und Blätter
Der Baum fällt durch kräftigen Wuchs auf. Dieser hält bis ins Alter an. Die Leitäste allerdings setzen flach an. Im Kroneninnern kann eine leichte Verkahlung auftreten. Die Kronen von Hochstämmen sind breit ausladend und groß. Ohne weitere Pflege hat der Baum fast ausschließlich Langtriebe, durch Pflegemaßnahmen wie Sommerschnitt und Binden können auch Kurztriebe hervorgerufen werden. Die Rinde des Baums ist auffallend grünlich-braun gefärbt. Der Baum kann bis zu 100 Jahre alt werden; einzelne bis zu 200 Jahre alte Exemplare wurden festgestellt.
Die Blätter stehen dicht, sind dunkelgrün, glänzend und haben eine langovale Form. Sie haben eine aufgesetzte Spitze und einen scharf gezähnten Rand. Die Blätter sind kaum größer als die einzelnen Äpfel.
Die Früchte wachsen an einjährigen Kurztrieben, einjährigen Langtrieben, die mehr als 25 Zentimeter lang sind und an zweijährigen Langtrieben. Etwa die Hälfte der Früchte wächst dabei an den zweijährigen Langtrieben.