ข้าวต้มเล็กเป็นไม้ล้มลุกหลายปี มีรากสะสมอาหารอยู่ใต้ดิน ต้นตั้งตรงหรือโคนต้นนอนราบกับพื้นแต่ยอดตั้งตรง สูง ๔๐-๗๕ ซม. ตามลำต้น ก้านใบ และก้านดอกมีขนหนาแน่น เป็นขนธรรมดาปนกับขนรูปดาว
ใบเดี่ยว เรียงเวียน รูปไข่ กว้าง ๑.๕-๑๕ ซม. ยาว ๓.๕-๑๕ ซม. โคนเว้าลึก ขอบหยักซี่ฟัน ใบที่อยู่ใกล้ยอดโคนใบมักเป็นรูปเงี่ยงใบหอกหรือรูปเงี่ยงลูกศร ขอบจักฟันเลื่อย ก้านใบยาว ๔-๘ ซม. หูรูปเส้นด้าย ใบยาว ๐.๖-๑๕ ซม.
ดอกออกเดี่ยว ๆ ตามง่ามใบ สีแดง กลางดอกสีแดงเข้มหรือม่วงเข้ม ก้านดอกยาว ๔-๗ ซม. ริ้วประดับมี ๙-๑๐ แฉก รูปแถบหรือรูปเส้นด้าย กางออก และมักงอขึ้น กว้าง ๑-๑.๗ ยาวประมาณ ๑.๕ ซม. กลีบเลี้ยงยาวประมาณ ๗ มม. ปลายมี ๕ หยัก กลีบดอก ๕ กลีบ รูปไข่กลับ ยาว ๒.๕-๗ ซม. เกสรเพศผู้จำนวนมาก ก้านชูอับเรณูเชื่อมติดกันเป็นหลอด ยาวประมาณ ๑.๕ ซม. สีเหลือง โคนหลอดสีม่วงเข้ม ยาวประมาณ ๑.๕ ซม. รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ รูปไข่ มี ๕ ช่อง แต่ละช่องมีออวุลจำนวนมาก ก้านยอดเกสรเพศเมียมีขน ปลายแยกเป็น ๕ แขนง ยอดเกสรเพศเมียปลายแบนคล้ายจาน
ผลแบบผลแห้งแตก รูปไข่กว้างหรือกลม กว้าง ๑.๕-๒.๕ ซม. ยาว ๒-๕ ซม. มีขนหนาแน่น เมล็ดรูปไต ผิวเป็นตุ่ม ๆ เรียงเป็นแนวยาว ส่วนใหญ่มีขนสีน้ำตาล
ข้าวต้มเล็กมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคเหนือและภาคกลาง ขึ้นตามชายป่า ทุ่งหญ้า และที่รกร้างว่างเปล่า ที่สูงตั้งแต่ระดับน้ำทะเลถึง ๔๐๐ ม. ในต่างประเทศพบที่จีนตอนใต้ ภูมิภาคอินโดจีน ภูมิภาคมาเลเซีย และทวีปออสเตรเลียตอนเหนือ.