ข้าวเม่าเหล็กเป็นไม้ต้น สูงไม่เกิน ๒๐ ม. ลำต้นเปลา เปลือกสีดำอมเขียว ค่อนข้างเรียบ เปลือกในสีเหลืองอ่อน เรือนยอดเป็นพุ่มรูปไข่ค่อนข้างทึบ กิ่งอ่อนในระยะแรกจะมีขนสาก ส่วนตามยอดอ่อนมีขนแน่น โคนต้นมักเป็นพอนต่ำ ๆ
ใบเดี่ยว เรียงสลับ รูปขอบขนานหรือรูปขอบขนานแกมรูปใบหอก กว้าง ๔.๕-๑๑ ซม. ยาว ๑๕-๓๐ ซม. ปลายสอบเรียวแล้วหยักคอดเป็นติ่งมน โคนป้านหรือมน ขอบเรียบ แผ่นใบหนาเป็นมัน ใบแห้งสีเหลืองอ่อน เส้นแขนงใบข้างละ ๑๒-๑๖ เส้น ปลายเส้นโค้งจรดกับเส้นถัดไปก่อนถึงขอบใบ เส้นใบย่อยเห็นชัดทั้ง ๒ ด้าน ก้านใบยาว ๑-๑.๕ ซม.
ดอกแยกเพศต่างต้น ดอกเพศผู้สีขาวหรือเหลืองอ่อน ออกรวมกันเป็นช่อเล็ก ๆ ตามง่ามใบ ช่อละ ๓ ดอก ก้านดอกยาวประมาณ ๒ ซม. กลีบเลี้ยงรูปถ้วยปากกว้าง ปลายขอบแยกเล็กน้อยเป็น ๔ แฉก ในระยะแรกจะมีขนบ้างทางด้านนอก ส่วนด้านในเกลี้ยง กลีบดอกติดกันเป็นรูปคนโท ยาว ๖-๘ มม. ปลายแยกประมาณ ๑ ใน ๔ ของความยาวทั้งหมดเป็น ๔ แฉก อาจมีขนนุ่มประปรายทางด้านนอก ส่วนด้านในเกลี้ยง เกสรเพศผู้ ๑๘-๒๔ อัน อาจมีขนตามก้านชูอับเรณูบ้างประปราย รังไข่เป็นหมันและมีขนแข็งแซม ดอกเพศเมียสีขาวหรือเหลืองอ่อน ออกเป็นดอกเดี่ยวตามง่ามใบ ก้านดอกยาว ๒-๕ มม. อาจมีขนนุ่ม กลีบเลี้ยง ๔ กลีบ ยาวประมาณ ๑ ซม. มีขนนุ่มเป็นเส้นไหมทั้ง ๒ ด้าน กลีบดอกลักษณะเหมือนกลีบดอกเพศผู้แต่ขนาดใหญ่กว่า รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ รูปกระสวย มีขนแน่น มี ๘ ช่อง แต่ละช่องมีออวุล ๑ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียมีขนแน่น เกสรเพศผู้เป็นหมัน ๑๒ อัน และมีขนยาวทั่วไป
ผลแบบผลมีเนื้อหนึ่งถึงหลายเมล็ด รูปไข่ เส้นผ่านศูนย์กลาง ๒-๕ ซม. แก่จัดสีค่อนข้างเหลือง ผลอ่อนมีขนยาว ผลสุกนุ่ม กลีบเลี้ยงขยายใหญ่ติดทน แต่ละกลีบกว้าง ๐.๗-๑ ซม. ยาว ๑-๑.๕ ซม. ปลายลู่ไปทางโคนก้านผล ขอบเป็นคลื่นแต่พื้นกลีบไม่จีบพับ ตามผิวมีขนแน่นทั้ง ๒ ด้าน ก้านผลยาว ๓-๕ มม. มีเมล็ด ๖-๘ เมล็ด สีน้ำตาล รูปไต
ข้าวเม่าเหล็กมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคใต้ ขึ้นตามป่าดิบชื้นที่สูงจากระดับน้ำทะเล ๑๐๐-๗๐๐ ม. ในต่างประเทศพบในเอเชียเขตร้อน ที่อินเดีย ศรีลังกา พม่า กัมพูชา เวียดนาม มาเลเซีย และเกาะบอร์เนียว
ผลใช้เบื่อปลา.