จำปีถิ่นไทยเป็นไม้ต้น สูง ๒๐-๓๒ ม. เส้นผ่านศูนย์กลาง ๕๐-๖๕ ซม. เปลือกหนา สีเทา มีช่องอากาศเป็นขีดยาว โคนต้นเป็นพูเล็ก ๆ มีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว แตกกิ่งในระดับสูง ทรงพุ่มแน่น เรียวแคบ ปลายกิ่งห้อยลู่ลง กิ่งอ่อนมีขน กิ่งแก่เกลี้ยง
ใบเดี่ยว เรียงเวียน รูปรีหรือรูปไข่กลับ กว้าง ๒.๘-๙.๒ ซม. ยาว ๖.๕-๒๓ ซม. ปลายมนและมีติ่งแหลมสั้น เมื่อแห้งโค้งงอขึ้น โคนรูปลิ่มหรือสอบเรียวขอบเรียบ แผ่นใบค่อนข้างหนาและเหนียว สีเขียวเข้มเป็นมัน ใบแก่เกลี้ยง ด้านบนสีเขียวเข้ม ด้านล่างสีเขียวอมเทา เส้นแขนงใบข้างละ ๗-๑๑ เส้น เป็นร่องตื้นทางด้านบนและเป็นสันนูนทางด้านล่าง ปลายเส้นเชื่อมกันก่อนถึงขอบใบ เส้นใบย่อยแบบร่างแห เห็นชัดทั้ง ๒ ด้าน ก้านใบยาว ๑-๒.๕ ซม. หูใบยาว ๑-๑.๕ ซม. หูใบหุ้มยอดอ่อนแต่ไม่เชื่อมติดกับก้านใบ ร่วงง่าย ไม่มีรอยแผลของหูใบบนก้านใบ
ดอกเดี่ยว ออกตามซอกใบ กลิ่นหอม มีกาบหุ้มดอก ๒ กาบ ก้านดอกยาว ๐.๙-๑.๕ ซม. มี ๒ ข้อมีขนเล็กน้อยหรือเกลี้ยง กลีบรวม ๙ กลีบ สีเหลืองอ่อนลักษณะคล้ายกัน เรียงเป็น ๓ ชั้น ชั้นละ ๓ กลีบ แต่ละกลีบค่อนข้างอวบหนา รูปใบหอกถึงรูปแถบ กลีบชั้นนอกกว้าง ๒-๓ มม. ยาว ๑.๔-๑.๙ ซม. เมื่อบานกลีบโค้งงอกลับ กลีบชั้นในกว้างประมาณ ๔ มม. ยาวประมาณ ๒.๕ ซม. เกสรเพศผู้จำนวนมาก สีเหลืองหรือสีน้ำตาลอ่อน ยาว ๕-๗ มม. ก้านชูอับเรณูยาวประมาณ ๐.๕ มม. อับเรณูยาว ๕-๗ มม. เรียงเป็นวงล้อมรอบโคนแกนฐานดอกรูปทรงกระบอก รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ
ผลแบบผลกลุ่ม ก้านช่อผลยาว ๓-๔.๕ ซม. ผลย่อยแบบผลแห้งแตกแนวเดียว มี ๒-๙ ผล ก้านผลย่อยสั้นมาก ผลย่อยรูปทรงกลมหรือทรงรูปไข่ถึงรูปทรงรีกว้าง ๐.๙-๑.๒ ซม. ยาว ๑.๒-๒.๒ ซม. เปลือกแข็ง หนาสีน้ำตาลอมดำ มีช่องอากาศนูนเด่น สีขาว เมล็ดรูปทรงกลมรี กว้าง ๗-๘ มม. ยาว ๐.๘-๑ ซม. สีแดงเข้ม มี ๑-๒ เมล็ด
จำปีถิ่นไทยเป็นพรรณไม้หายาก มีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคใต้ พบขึ้นตามป่าดิบชื้น ที่สูงจากระดับทะเล ๑๓๐-๖๕๐ ม. ออกดอกเดือนพฤศจิกายนถึงเมษายน ผลแก่เดือนพฤษภาคมถึงตุลาคม ในต่างประเทศพบที่มาเลเซียและอินโดนีเซีย.