ตาตุ่มทะเลเป็นไม้ต้น บางครั้งพบเป็นไม้พุ่ม สูงได้ถึง ๑๕ ม. ผลัดใบ ลำต้นมีช่องอากาศ มีน้ำยางสีขาว
ใบเดี่ยว เรียงเวียน รูปรี กว้าง ๑.๕-๕.๘ ซม. ยาว ๓.๗-๑๑ ซม. ปลายเรียวแหลมหรือแหลม โคนมนขอบหยักมน ที่ปลายหยักมีต่อม แผ่นใบหนาคล้ายแผ่นหนัง เกลี้ยงทั้ง ๒ ด้าน เส้นแขนงใบข้างละ ๑๒-๑๓ เส้น เป็นเส้นตรงขนานกัน ปลายโค้งเชื่อมกันใกล้ขอบใบ เส้นใบย่อยแบบร่างแห ก้านใบยาว ๑.๒-๒.๕ ซม. หูใบรูปไข่กว้างประมาณ ๐.๗ มม. ยาว ๒-๒.๓ มม. ขอบเป็นชายครุย ร่วงง่าย ใบก่อนร่วงสีแดงอมส้ม
ดอกแยกเพศร่วมต้นต่างช่อ ช่อดอกแบบช่อกระจะ ออกตามซอกใบหรือที่ปลายยอด ใบประดับมีต่อม ๒ ต่อม ดอกสีเขียวอมเหลืองอ่อน กลีบเลี้ยง ๓ กลีบ ไม่มีกลีบดอกและจานฐานดอก ช่อดอกเพศผู้มีดอกแน่น ยาวได้ถึง ๑๓ ซม. ดอกเพศผู้เส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน ๑ มม. ก้านดอกยาวประมาณ ๐.๖ มม. กลีบเลี้ยงรูปสามเหลี่ยม กว้างประมาณ ๐.๓ มม. ยาว ๐.๘-๑ มม. โคนมักมีติ่งคล้ายติ่งหู เกสรเพศผู้ ๓ เกสร แยกกัน ก้านชูอับเรณูยาวประมาณ ๑.๗ มม. อับเรณูมี ๒ ช่อง กว้างประมาณ ๐.๔ มม. ยาวประมาณ ๐.๖ มม. ไม่มีเกสรเพศเมียเป็นหมัน ช่อดอกเพศเมียยาวได้ถึง ๕ ซม. ดอกเพศเมียมีก้านดอกยาว ๑-๕ ซม. กลีบเลี้ยงรูปไข่กว้าง กว้าง ๑.๒-๑.๕ มม. ยาว ๑.๕-๒ มม. รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ เส้นผ่านศูนย์กลาง ๑-๑.๕ มม. มี ๓ ช่อง แต่ละช่องมีออวุล ๑ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียยาว ๐.๕-๑ มม. แยกเป็น ๓ แฉก ยอดเกสรเพศเมียยาว ๒.๘-๓.๕ มม.
ผลแบบผลแห้งแตก รูปทรงกลมแป้น สีเขียวกว้าง ๘-๙ มม. ยาว ๔.๕-๕ มม. มี ๓ พู เกลี้ยง แกนกลางผลยาวประมาณ ๘ มม. เมล็ดรูปทรงค่อนข้างกลมเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๔ มม. มีจุกขั้วติดอยู่กับแกนกลางผลเมื่อผลแตก มี ๑-๓ เมล็ด
ตาตุ่มทะเลมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคตะวันตกเฉียงใต้ ภาคตะวันออกเฉียงใต้ และภาคใต้ พบตามป่าชายเลน บริเวณน้ำกร่อย ขึ้นบนดินโคลนและทรายใกล้ระดับทะเลปานกลาง ออกดอกและเป็นผลเดือนมกราคมถึงกันยายน ในต่างประเทศพบที่อินเดีย ศรีลังกา ถึงไต้หวัน หมู่เกาะริวกิว เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ภูมิภาคมาเลเซีย ถึงหมู่เกาะในมหาสมุทรแปซิฟิก
ยางของพืชชนิดนี้มีพิษต่อผิวหนัง ถ้าเข้าตาอาจทำให้ตาบอด และมีฤทธิ์ทำให้ท้องร่วงอย่างรุนแรง.