Распространены в умеренном поясе Европы, Азии и Северной Америки. Это одни из наиболее распространённых деревьев в Европе. В горах произрастают на высоте до 2300 м над уровнем моря[7]. Часто доминируют в лиственных и смешанных лесах.
Наибольшее распространение имеют Бук лесной в Евразии и Бук крупнолистный в Северной Америке. Бук Энглера в диком виде растёт в Китае, его высота достигает 20 м, а ствол разделяется на несколько ответвлений, образующих широкоовальную крону[12]. Схожая форма ствола у двух эндемиков Японских островов: японского голубого и зубчатого (высота до 30 м) буков. Бук мексиканский, как можно догадаться из названия, родом из Мексики — высокое (до 40 м) дерево с клинообразными листьями, используется в деревопереработке.
Некоторые виды Южного полушария, ранее относившиеся к букам, в настоящее время выделены в отдельные семейство Нотофаговые и род Нотофагус. Эти растения произрастают в Австралии, Новой Гвинее, Новой Зеландии, Новой Каледонии и Южной Америке.
На территории Российской Федерации, кроме лесного, также произрастает Бук восточный — его природный ареал находится на Кавказе и в Крыму.
В начале третичного периода леса с участием бука, составляющие так называемую тургайскую флору, были распространены от Урала и Аральского моря (даже Башкирии) до Сахалина и Камчатки. Они покрывали большую часть Канады, Аляску и южную часть Гренландии[13]. Тургайская флора сменила крупнолистную флору раннего палеогена в связи с похолоданием, как более приспособленная к существованию в условиях умеренно-тёплого влажного климата. В конце олигоцена и миоцене тургайская флора в Евразии распространялась к югу и юго-западу, постепенно вытесняя субтропическую флору. В олигоцене тургайская флора полностью завоевала высокие широты, где затем в связи с дальнейшим похолоданием быстро сменилась более умеренной флорой. Она исчезла на большей части Бореальной области (Бореальный период), сменившись флорой, состоящей из хвойных и мелколиственных древесных пород и различных травянистых растений, составляющих основу современной растительности Евросибирской и Атлантическо-Североамериканской областей. Тургайская флора сохранилась до конца неогена на юге Центральной и Восточной Европы, на северо-востоке КНР, полуострове Корея, в Японии и Аппалачах[14]. В эоплейстоцене в фазу климатического оптимума в бассейнах средней Волги и нижней Камы были распространены леса с господством сосны, в состав которых входили многие лиственные породы, в том числе, и бук. Бук присутствует в эоплейстоценовых отложениях на территориях Северного Прикаспия, Северного Причерноморья и Нижнего Дона, Башкирии и Среднего Поволжья, бассейна среднего Днепра, бассейна верхнего Немана.
Бук входил в состав плиоценовой флоры на территории Флориды и юга Алабамы. Так как в более ранних отложениях его не найдено, можно предположить, что он мигрировал сюда из более северных районов Америки в связи с похолоданием. В Шотландии и Ирландии тургайская флора существовала уже с эоцена. Тургайская флора преобразовалась путём эволюции в современную флору лиственных лесов Северного полушария[15]. Ископаемые остатки показывают очень широкое и равномерное распределение бука в Северном полушарии в миоцене[16]. По другим данным было установлено присутствие бука в Европе не моложе среднего плиоцена[17].
В ледниковый период бук наряду с другими теплолюбивыми растениями отступил к югу и сохранился лишь в нескольких рефугиумах. В межледниковые периоды, когда происходило потепление, бук выходил из своих рефугиумов и занимал близлежащие территории. В наиболее тёплые межледниковые периоды широколиственные леса с участием бука занимали при этом почти всю Центральную Европу[18]. Палеоботанические находки указывают также на присутствие бука в средней части европейской России в Миндель-Рисскую межледниковую эпоху, климат в которую был более тёплым и влажным по сравнению с современным[19].
Палеоботанические данные свидетельствуют о происхождении видов бука из северной части Тихого океана. Большинство из них осталось в Восточной Азии, и только бук крупнолистный, обитающий в Северной Америке, и бук европейский выпадают из евразийского ареала[16]. Бук восточный, имеющий более раннее происхождение по сравнению с буком европейским — третичный период, сохранился в околочерноморском рефугиуме. Бук крымский, служащий как бы связующим звеном между этими двумя видами, распространён в местах соприкосновения бука восточного и европейского[20].
Некоторые виды буков (особенно культивируемые сорта лесного бука) имеют широкое применение в качестве зелёных насаждений. При построении искусственных ландшафтов используют как одиночные посадки, так и крупные массивы в парках и лесопарках. Благодаря плотной листве и устойчивости к формовке буки часто используют для построения живых изгородей[21].
Буковые леса — бучины — имеют важное курортное и эстетическое значение. В них расположено немало санаториев, домов отдыха, детских лагерей. Чрезвычайно велика их роль в поддержании чистоты воздуха и водных источников, в защите почв от эрозии. Буковые леса способствуют переводу поверхностного стока воды во внутрипочвенный, обеспечивают равномерное поступление осадков в реки, предохраняют естественные и искусственные водоемы от заиления. Наблюдения показали, что под пологом букового леса даже на крутых склонах поверхностный сток, а, значит, и размыв почвы, невелик. Через корни растения выделяют в почву различные органические и неорганические вещества, способствующие повышению её плодородия[22].
Древесина бука часто используется для изготовления различных изделий: музыкальных инструментов, в частности, гитар, фанеры, паркета, деревянной тары, ткацких челноков, ружейных прикладов, измерительных инструментов и др. Обработанный паром бук легко гнется. Такая особенность позволяет использовать древесину бука в мебельной промышленности при изготовлении венских стульев и деталей округлой формы[23].
Щепки бука используются при варении пива Budweiser.
Древесина бука белая с желтовато-красным оттенком (со временем приобретает розовато-коричневый цвет), плотная, тяжёлая, устойчива к влажности (но очень сильно деформируется при изменении влажности), хорошо и легко полируется. На открытом воздухе недолговечна и поэтому используется только внутри помещений.
Из буковой древесины получают уксусную кислоту, дёготь, креозотовые масла, метиловый спирт.
Из орехов получают высококачественное пищевое масло светло-жёлтого цвета, мало уступающее оливковому. Оно используется в пищевой и кондитерской промышленности. Другим способом обработки получают масло техническое. Остающаяся после отжима масса используется для изготовления суррогата кофе, а в варёном виде — на корм сельскохозяйственным животным. Охотно поедают буковые орешки лесные обитатели: кабаны, косули, белки и др[22].
Орехи очень питательны: они содержат до 50 процентов масла, а кроме того, белки, сахара, яблочную и лимонную кислоту, витамин Е. Жители тех мест, где растёт много буковых деревьев, делают из очищенных и обязательно поджаренных орехов муку. Добавив к ней небольшое количество пшеничной муки, пекут отличные блины, оладьи, рассыпчатое печенье. В некоторых местах (на Кавказе, в Карпатах) буковую муку используют для выпечки обычного хлеба. От такой добавки его вкус заметно улучшается[22].
Кроме того, обжаренные семена бука на Кавказе используются как народное лакомство — точно так же, как семечки подсолнуха в России.
Согласно данным сайта Королевских ботанических садов Кью, род насчитывает 12 видов:[25]
Распространены в умеренном поясе Европы, Азии и Северной Америки. Это одни из наиболее распространённых деревьев в Европе. В горах произрастают на высоте до 2300 м над уровнем моря. Часто доминируют в лиственных и смешанных лесах.
Наибольшее распространение имеют Бук лесной в Евразии и Бук крупнолистный в Северной Америке. Бук Энглера в диком виде растёт в Китае, его высота достигает 20 м, а ствол разделяется на несколько ответвлений, образующих широкоовальную крону. Схожая форма ствола у двух эндемиков Японских островов: японского голубого и зубчатого (высота до 30 м) буков. Бук мексиканский, как можно догадаться из названия, родом из Мексики — высокое (до 40 м) дерево с клинообразными листьями, используется в деревопереработке.
Некоторые виды Южного полушария, ранее относившиеся к букам, в настоящее время выделены в отдельные семейство Нотофаговые и род Нотофагус. Эти растения произрастают в Австралии, Новой Гвинее, Новой Зеландии, Новой Каледонии и Южной Америке.
На территории Российской Федерации, кроме лесного, также произрастает Бук восточный — его природный ареал находится на Кавказе и в Крыму.