แขมหลวงเป็นไม้ล้มลุกหลายปี แตกเป็นกอแน่นสูง ๑.๕-๔ ม. ปล้องใหญ่ แข็ง และภายในตัน
ใบเดี่ยว เรียงสลับ รูปแถบ กว้าง ๕-๘ มม. ยาว ๐.๖-๑ ม. ปลายเรียวแหลม ขอบมีขนสาก ตามเส้นใบด้านบนมีขนสาก กาบใบยาว ๒๐-๔๐ ซม. ด้านนอกมีขนสากลิ้น ใบเป็นเยื่อบาง ยาว ๑-๒ มม. ปลายมีขน
ช่อดอกแบบช่อแยกแขนงเทียม ออกที่ปลายกิ่งยาว ๖๐-๙๐ ซม. ช่อมักโค้งลง ช่อย่อยแขนงสุดท้ายแบบช่อกระจะ ยาว ๓-๖.๕ ซม. มีกาบใบประดับลักษณะคล้ายใบรองรับ ยาว ๓-๕ ซม. ด้านนอกมีขนยาว โคนเป็นปุ่ม ช่อดอกย่อยออกเป็นคู่ มีก้านและไร้ก้าน ช่อที่มีก้านเป็นเพศผู้หรือเป็นหมัน ส่วนช่อที่ไร้ก้านสมบูรณ์เพศ ยกเว้นช่อดอกย่อยไร้ก้านของ ๒ คู่แรกที่โคนของแต่ละช่อย่อยเรียงชิดกันเล็กน้อย เป็นเพศผู้หรือเป็นหมัน ช่อดอกย่อยไร้ก้านรูปขอบขนานแกมรูปใบหอก ยาว ๑-๑.๕ ซม. กาบล่างรูปขอบขนานแกมรูปใบหอก ยาว ๑-๑.๕ ซม. กาบหนาคล้ายแผ่นหนัง ด้านหลังมีขนสีน้ำตาลทอง โคนเป็นปุ่ม กาบบนยาวเท่ากับกาบล่างแต่บางกว่า มีดอก ๒ ดอก ดอกล่างมีแต่กาบล่าง ยาวประมาณ ๑ ซม. ดอกบนมีกาบเนื้อบางใส กาบล่างยาว ๐.๘-๑ ซม. กาบบนยาวประมาณ ๘ มม. กลีบเกล็ด ๒ กลีบ เกสรเพศผู้ ๓ เกสร ช่อดอกย่อยมีก้านลักษณะคล้ายช่อดอกย่อยไร้ก้านที่เป็นเพศผู้ ก้านยาว ๑-๓ มม. มีขน ช่อดอกย่อยไร้ก้านสมบูรณ์เพศ รูปขอบขนานยาวประมาณ ๑ ซม. มีแคลลัสที่โคนช่อยาวประมาณ ๒ มม. รอบแคลลัสมีขนยาวสีน้ำตาลแดงหนาแน่น กาบช่อดอกย่อยรูปขอบขนานแกมรูปรี เนื้อกาบคล้ายกระดูกอ่อนปลายมน ด้านหลังมีขนสีน้ำตาลแดง กาบล่างยาวประมาณ ๘ มม. กาบบนยาวประมาณ ๙ มม. ขอบเกลี้ยง มีดอก ๒ ดอก ดอกล่างเป็นหมัน มีเพียงกาบล่างเป็นเยื่อบางใส ยาว ๖-๗ มม. ดอกบนมีกาบล่างรูปใบหอกแกมรูปรี ยาว ๖-๗ มม. กาบบางใส ปลายเป็นรยางค์แข็ง ยาว ๒-๗ ซม. รยางค์มีขนสั้นนุ่มสีเหลืองอมน้ำตาล กาบบนรูปเรือ ยาว ๓-๔ มม. เนื้อกาบบาง กลีบเกล็ด ๒ กลีบ ยาวประมาณ ๑.๕ มม. เกสรเพศผู้ ๓ เกสร อับเรณูยาวประมาณ ๔ มม. รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ มี ๑ ช่อง ออวุล ๑ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียเรียวยาวเป็นเส้น ๒ เส้น ยอดเกสรเพศเมียมีขนยาวนุ่ม
ผลแบบผลแห้งเมล็ดติด รูปกระสวย ยาวประมาณ ๕ มม. สีน้ำตาล
แขมหลวงมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทั่วทุกภาค พบตามที่โล่ง ในต่างประเทศพบที่อินเดีย เมียนมา ภูมิภาคอินโดจีน และมาเลเซีย
ประโยชน์ ในชนบทใช้ลำต้นขัดแตะเป็นฝาบ้านชั่วคราว.