Das Fell des Baummarders ist kastanien- bis dunkelbraun gefärbt, der Kehlfleck ist gelblichbraun und nach unten abgerundet und nicht wie beim Steinmarder weiß und gegabelt. Das Winterfell ist lang und seidig, im Sommer sind seine Haare kürzer und rauer. Wie viele Marder hat er einen langgestreckten Körper mit relativ kurzen Beinen, die Sohlen sind stark behaart. Der Schwanz ist relativ lang und buschig, er dient als Gleichgewichtsorgan beim Klettern und Springen. Der Kopf ist durch die dreieckigen, gelbgeränderten Ohren charakterisiert, die Nase ist im Gegensatz zum Steinmarder dunkel. Die Kopfrumpflänge dieser Tiere beträgt 45 bis 58 Zentimeter, der Schwanz wird 16 bis 28 Zentimeter lang und ihr Gewicht beträgt 0,8 bis 1,8 Kilogramm. Männchen werden bis zu einem Drittel schwerer und auch etwas größer als Weibchen.

Baummarder sind in weiten Teilen Europas und Westasiens beheimatet. Ihr Verbreitungsgebiet reicht von den Britischen Inseln bis in das westliche Sibirien, im Süden bis zu den Mittelmeerinseln und im Südosten bis zum Kaukasus und dem Elburs-Gebirge. Er fehlt auf Island, dem nördlichen Skandinavien und Teilen der Iberischen Halbinsel. Sein Lebensraum sind Wälder, vorwiegend Laub- und Mischwälder. Manchmal lässt er sich auch in großen Parkanlagen blicken. Im Gebirge findet man ihn bis zur Baumgrenze.

Baummarder sind im stärkeren Ausmaß als andere Vertreter der Echten Marder Baumbewohner. Sie können sehr gut klettern und springen, wobei sie bis zu vier Meter überwinden können. Beim Klettern sind sie in der Lage, ihre Füße um 180 Grad zu drehen. Sie legen in ihrem Revier einige Nester an, vorrangig in Baumhöhlen, manchmal aber auch in verlassenen Eichhörnchenkobeln oder Greifvogelnestern. In diese Ruheplätze ziehen sie sich tagsüber zurück, in der Dämmerung und der Nacht begeben sie sich auf Nahrungssuche.

Es sind territoriale Tiere, die ihr Revier mit dem Sekret ihrer Anal- und Abdominaldrüsen markieren. Gegenüber gleichgeschlechtlichen Artgenossen verteidigen sie ihre Reviergrenzen, das Territorium eines Männchens kann sich aber mit dem mehrerer Weibchen überlappen. Die Reviergröße ist sehr variabel, die der Männchen ist aber stets größer als die der Weibchen. Auch jahreszeitliche Unterschiede lassen sich beobachten, so sind die Territorien im Winter um bis zu 50 Prozent kleiner als im Sommer.

Baummarder sind Allesfresser, bevorzugen jedoch kleine Säugetiere (zum Beispiel Wühlmäuse und Eichhörnchen) sowie Vögel und deren Eier. Sie nehmen aber auch Reptilien, Frösche, Schnecken, Insekten und Aas zu sich. Früchte, Beeren und Nüsse können insbesondere im Spätsommer und Herbst einen Teil ihrer Nahrung ausmachen. Seine Beute tötet er durch einen Biss in den Nacken, im Spätsommer und Herbst legt er auch Nahrungsvorräte für die kalte Jahreszeit an.

Die Paarung erfolgt im Hochsommer, aber die Tragzeit wird durch eine Verzögerung der Keimentwicklung meist so weit hinaus geschoben, dass die Jungen erst im April zur Welt kommen. Ihre Entwicklung gleicht dem Steinmarder: Junge Baummarder sind bei der Geburt etwa zehn Zentimeter lang. Meistens befinden sich drei Junge im Wurf. Sie bleiben acht Wochen lang im Nest, bevor sie umherzuklettern beginnen. Mit 12 bis 16 Wochen sind sie selbständig, bleiben aber manchmal noch bis zum nächsten Frühling in der Nähe der Mutter. Im zweiten Lebensjahr, mit rund 14 Monaten, werden sie geschlechtsreif, pflanzen sich aber oftmals erst im dritten Lebensjahr das erste Mal fort. Baummarder können bis zu sechzehn Jahren alt werden, sterben aber in freier Wildbahn meistens vor dem zehnten Lebensjahr.