В настоящее время путем направленного скрещивания создаются сорта с желаемыми комбинациями признаков. Для выведения новых сортов черешни селекционерами использовались дикая черешня и вишни кустовидная (степная), обыкновенная и Бессея.

Дикая черешня относится к роду Cerasus: подсемейству сливовых (Prunoideae), семейству розанных, виду Cerasus avium L. Крупное дерево, высотой иногда 10–15 м, со стройной раскидистой кроной, малым количеством скелетных ветвей, но с большим числом коротких плодовых веточек.

Листья у черешни крупные (длиной до 16 см), обратно-яйцевидной формы, глянцевые, крупнозубчатые по краям. Цветки крупные, в зонтиках, белого или розового цвета. Плоды шаровидной или яйцевидной формы, до 1,5 см в диаметре, жёлтые, красные или чёрные. Мякоть сочная, сладкая. Плоды используют в свежем виде и для переработки, а косточки для получения подвоев. Деревья долговечные (до 100 лет), урожайные.

Надземная система. Большинство сортов черешни образуют очень крупные деревья, до 20 м высотой. Характеризуется она быстрым ростом, особенно в молодом возрасте. Кора в молодом возрасте коричневого, красноватого или серебристого цвета, с многочисленными полосами, может шелушиться поперечными тонкими плёнками.

Деревья имеют сильно развитый ствол (лидер), которому соподчинены скелетные ветви. Крона у черешни шарообразная или пирамидальная, редкая или густая, но обычно редкая; ветви сравнительно толстые, чаще с острым углом отхождения.

Черешня относится к породам со слабой побегообразовательной способностью. Скелетные ветви покрыты долголетними обрастающими плодовыми ветками, средний возраст которых примерено 10–12 лет.

Для черешни характерны три типа почек: генеративные, вегетативные и смешанного типа, которые соответственно размещаются на плодовых и ростовых побегах. Генеративная (цветковая) почка черешни имеет более округлую форму по сравнению с вегетативной (листовой) почкой. Она располагается у основания длинных приростов и на букетных веточках. Соцветие состоит из 3–5 одиночных цветков, которые распускаются в виде зонтика без срединного цветка и несут на основании цветоножек прилистниковидные кроющие листья. Располагающиеся на букетных веточках соцветия сконцентрированы по сторонам и охватывают вегетативную верхушечную почку. Число соцветий зависит от положения и толщины букетной веточки и от сорта. Цветки двуполые, белого цвета, до 3 см в диаметре, как правило, появляются на побегах незадолго до распускания листьев, образуя немногоцветковые, почти сидячие зонтики. Чашелистиков и лепестков по пяти, тычинок много, пестик один. Цветет на протяжении двух недель.

Плоды — настоящие костянки, с мясистым, сочным околоплодником. Различают плоды по форме: овальные, шаровидные или сердцевидные, а по окраске от светло-жёлтых (почти белых) до тёмно-красных (почти чёрных), у дикорастущих плоды мельче, чем у культурных, до 2 см в диаметре. Косточка шарообразная или чуть удлинённая, с гладкой поверхностью. Семена состоят из кожуры, зародыша и эндосперма. Окраска кожуры желтовато-коричневая, иногда с тёмно-красным оттенком.

По сравнению с другими породами деревья черешни формируют ограниченное количество скелетных ветвей при малом числе порядков ветвления. Для неё характерна довольно редкая крона со слабым ветвлением. Черешня закладывает цветковые почки на однолетних приростах и на укороченных плодовых образованиях (букетных веточках). На одной букетной веточке может быть 6–8 цветковых почек и одна (обычно в середине) ростовая (рис. 1).

На ростовых однолетних приростах плодовые почки, как правило, располагаются в нижней части. В верхней части находятся ростовые почки. Цветковые почки, после плодоношения отмирают, и ветки оголяются. Ростовые почки, прорастая, дают букетную веточку или ростовой побег. Букетные веточки, расположенные ближе к вершине, лучше развиваются и несут на себе больше цветковых почек. Основная часть урожая (70–90 %) формируется на букетных веточках и лишь небольшая (10–30 %) — на однолетних приростах.

Черешня обладает высокой пробудимостью почек и слабой побегообразовательной способностью, что обусловливает относительно слабое загущение кроны. Благодаря высокой пробудимости почек образуется много букетных веточек, на которых у полновозрастных деревьев формируется основная масса урожая (53–91 %), что свидетельствует о древовидном типе плодоношения.

Цветковые почки могут закладываться также и на приростах прошлого года, в том числе и ростового типа. Букетные веточки черешни отличаются значительной долговечностью — живут до 10–12 лет, что вместе с высокой пробудимостью почек приводит к образованию большой зоны плодоношения и значительного листового полога внутри кроны. Вследствие этого скелетные ветви оголяются медленно. Они вместе со стволом хорошо утолщаются и способны выдерживать большие нагрузки ягод.

Соотношение цветковых и вегетативных почек на однолетних приростах, как у всех косточковых, зависит от их длины. С уменьшением длины побегов возрастает число цветковых почек, на побегах короче 10 см только одна верхушечная почка бывает вегетативной, а все боковые — генеративные. При длине побегов 20–30 см соотношение почек примерно равное, а с увеличением длины до 40–50 см количество цветковых почек составляет 25–30 %. Боковые ответвления образуются только на приростах длиннее 30 см, а на более слабых — только букетные веточки. С ослаблением ростовых процессов образование сильных побегов прекращается, и урожайность постепенно снижается, что вызывает необходимость применения омолаживающей обрезки и усиления ухода за растениями.

Ветви могут быть толстые, средней толщины и тонкие. Угол отхождения бывает острый и прямой. Сорта с острыми углами ветвления являются менее желательными, так как у них часто наблюдаются разломы ветвей.

Черешни начинают чаще плодоносить в возрасте 5–7 лет и в возрасте 10–12 лет дают хорошие урожаи. По сроку вступления в плодоношение сорта делятся на группы: скороплодные, средне- и позднеплодные.

Цветёт черешня раньше вишни и яблони, но позже абрикоса. В зависимости от сорта и погоды весной цветение продолжается от 13 до 27 дней, а отдельных сортов — 8–16 дней, поэтому сорта черешни делятся: раноцветущие, средне- и поздноцветущие.