אורנים מוגדרים מדעית כגימנספרם, כלומר הם נושאים "זרעים עירומים". אורנים נחשבים גם למחטניים, שזה מונח הדומה אך לא זהה לגימנספרם. עצי אורן מייצרים קונוסי אורן המגיעים בצורת זכר או נקבה. הקונוסים הזכריים הם מבנים ארוכים ורכים ומחוטים שנוצרים באביב, ואילו קונוסי הנקבה הם האובייקט הקשקשי הקשה המכונה בדרך כלל חרוט אורן.
יסודות עץ אורן
כמו כל הצמחים, האורנים זקוקים למרכיבים הבסיסיים של אור השמש, מים ופחמן דו חמצני כדי לשרוד. ללא מרכיבים אלה, פוטוסינתזה לא הייתה יכולה להתרחש ועץ האורן לא היה שורד. בעזרת מרכיבים אלה עץ האורן מסוגל להמיר את אור השמש לאנרגיה וליצור סוכרים מן הצומח, החיוניים להישרדות הצמח. חשוב גם חומרי הזנה הנספגים מהאדמה על ידי שורשי עץ צומח.
אדמה יבשה
עץ אורן יכול לצמוח בתנאים חומציים או אלקליין, אך דרישת הגידול לקרקע מנוקזת וחולית נפוצה ביותר בקרב משפחת האורנים. כמה מינים כמו lodgepole ו loblolly יכולים לגדול באזורים רטובים אבל הם נדירים.
אוֹר שֶׁמֶשׁ
עץ אורן זקוק להרבה אור שמש כדי לגדול, ולכן לעתים נדירות נמצא שתילים צעירים הגדלים עמוק בתוך היער. במקום זאת, אורנים נוטים ליישב אתרי אש ואזורים מופרעים, בהם הם יכולים לספוג את קרני השמש. מינים מסוימים כגון אורן לבן יכולים לגדול בשמש חלקית, אך רוב האורנים מסווגים כלא סובלניים לגוון.
רוּחַ
אורנים מייצרים קונוסים זכרים ונקבות ולרוב נדרשים האבקה צולבת בין עצים בודדים שונים על מנת שההפריה תתרחש. כמעט כל האורנים תלויים בזרמי רוח להפצת אבקת האביב. למעשה כל כך קל משקל האבקה שגרגרי אבקה בודדים יכולים לרכוב על זרמי האוויר לאורך קילומטרים רבים.
אֵשׁ
אורנים רבים תלויים בשריפות יער, במיוחד שריפות קרקע, לצורך הישרדות אקולוגית. שריפה קרקעית מיטיבה עם אורנים מסוגים שונים באזורים שונים בארץ. מינים רבים כמו האורן הדרומי-עלים הדרומי, האורן הזעיר ואורן פונדרוסה מפתחים קליפות עבות בשלב מוקדם במחזור החיים. זה מתגלה כיתרון במהלך שריפת יער קטנה, שהאורן ישרוד את האש, בעוד עצים מתחרים אחרים, במיוחד עץ קשה, לא ישרדו.
סרוטיני
בחלק מהאורנים יש קונוסים שמוגדרים על ידי בוטנאים כבעלי סרוטינו. באופן טבעי אטום סרוטיני נסגר על ידי שרף, אך במהלך שריפת יער, חום מהאש ימיס את השרף וישחרר את הזרעים מחרוט האורן. אורן ג'ק, אורן לודג'ול, אורן הר השולחן, אורן גובה ואורן כפתור הם רק כמה ממיני האורנים המייצרים קונוסים דליקים. אף אחד מהמינים הללו לא מייצר יבול של קונוסים שהוא סרוטיני לחלוטין.
ציפורים
כמה מינים של אורנים כמו האורן הלבן-קליפה ואורן הגפיים של הרוקי תלויים בציפורים כדי לפזר את הזרעים. בדרך כלל זה מושג על ידי הציפור הפותחת את כיסוי הזרעים ועיכול הזרע, שעובר דרך מערכת העיכול ללא פגע, אך מוכן לנביטה.