ขะเจาะหลวงเป็นไม้ต้น สูงประมาณ ๘ ม. กิ่งอ่อน ใบ และช่อดอกมีขนนุ่ม สีน้ำตาล
ใบประกอบแบบขนนกปลายคี่ เรียงเวียน ยาว ๒๕-๕๐ ซม. ก้านใบยาว ๘-๑๐ ซม. หูใบเล็ก หลุดร่วงง่าย แกนใบยาว ๑๐-๑๕ ซม. ใบย่อย (๗-)๙-๑๓ ใบ ออกตรงข้าม แผ่นใบย่อยรูปขอบขนาน รูปขอบขนานแกมรูปไข่ถึงรูปขอบขนานแกมรูปรี กว้าง ๔.๕-๑๐ ซม. ยาว ๙-๒๐ ซม. ปลายมนและหยักเว้า โคนมนถึงทู่ ด้านบนเกลี้ยงถึงมีขนประปรายตามเส้นใบ เส้นแขนงใบข้างละ ๘-๑๐ เส้น ก้านใบย่อย ยาว ๔-๘ มม. ใบประดับเล็ก หลุดร่วงง่าย
ช่อดอกแบบช่อกระจะ ออกตามง่ามใบและปลายกิ่ง ยาว ๒๐-๒๕ ซม. ใบประดับเล็ก หลุดร่วงง่าย ดอกรูปดอกถั่ว สีม่วง ก้านดอกยาวประมาณ ๑ ซม. ใบประดับย่อยรูปใบหอกแกมรูปไข่ ยาวประมาณ ๔ มม. กลีบเลี้ยงเชื่อมติดกันเป็นรูปถ้วย ปลายแยกเป็นแฉกแหลม ๔ แฉก ยาวประมาณ ๑.๑ มม. กลีบดอกกลีบกลางรูปโล่ ปลายเว้า เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๒.๓ ซม. ด้านนอกมีขน ด้านในตอนปลายมีขน กลีบดอกคู่ข้างรูปแถบแกมรูปขอบขนาน ยาวประมาณ ๑.๓ ซม. กลีบดอกคู่ล่างติดกันเป็นรูปเรือ ยาวประมาณ ๑.๘ ซม. ด้านนอกมีขน เกสรเพศผู้ ๑๐ อัน ก้านชูอับเรณูเชื่อมติดกันเป็นแผ่นหุ้มรังไข่ รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ รูปแถบแกมรูปใบหอก มีขน มี ๑ ช่อง มีออวุล ๑๐–๑๕ เม็ด
ผลแบบผลแห้งแตกสองแนว รูปแถบ กว้าง ๓.๕-๔.๕ ซม. ยาว ๒๕-๓๕ ซม. เกลี้ยงถึงมีขนประปราย เมล็ดรูปโล่แกมรูปไต กว้าง ๑.๘-๒ ซม. ยาว ๑.๕-๑.๘ ซม. สีน้ำตาลแดง
ขะเจาะหลวงมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคเหนือและภาคใต้ บริเวณที่โล่งริมลำธาร ในป่าเบญจพรรณ ที่สูงจากระดับน้ำทะเล ๒๕๐-๓๐๐ ม. ออกดอกประมาณเดือนกุมภาพันธ์ เป็นผลประมาณเดือนตุลาคม ในต่างประเทศพบที่พม่า.