เดือยดิบเป็นไม้เถาล้มลุก กิ่งค่อนข้างเป็นเหลี่ยม กิ่งอ่อนมีขนสั้นนุ่มหนาแน่น สีแดงคล้ำ กิ่งแก่มีช่องอากาศ ทุกส่วนมียางสีขาวคล้ายน้ำนม
     ใบเดี่ยว เรียงตรงข้าม รูปรี รูปรีแกมรูปใบหอก หรือรูปไข่กลับ กว้าง ๒-๕.๕ ซม. ยาว ๕-๑๐ ซม. ปลาย แหลม มีติ่งหนามเล็ก โคนรูปลิ่ม มน หรือมนกลม ขอบ เรียบหรือเป็นคลื่นเล็กน้อย แผ่นใบค่อนข้างหนาคล้าย แผ่นหนัง มีขนนุ่มหนาแน่นทั้ง ๒ ด้าน เส้นแขนงใบข้างละ ๖-๑๑ เส้น เห็นชัดทางด้านล่าง ก้านใบยาว ๐.๘-๒ ซม. มีขนนุ่ม
     ช่อดอกแบบช่อกระจุกแยกแขนง ออกทางด้าน ข้างของซอกใบ แยกแขนงหลายครั้ง ช่อดอกค่อนข้างโปร่ง ทั้งช่อยาว ๖-๑๓ ซม. ก้านช่อยาว ๑-๒ ซม. แกนแขนงช่อ ยาวเท่ากับก้านช่อหรือยาวกว่า ใบประดับและใบประดับ ย่อยขนาดเล็ก รูปไข่ ก้านดอกยาวประมาณ ๕ มม. มีขน เล็กน้อย หรือเกลี้ยง ดอกรูปวงล้อ เส้นผ่านศูนย์กลางดอก ๔-๕ มม. กลีบเลี้ยงโคนเชื่อมติดกันเล็กน้อย ปลาย แยกเป็น ๕ แฉก รูปไข่ ยาวประมาณ ๑ มม. ปลายมน ขอบบางค่อนข้างใส กลีบดอกสีม่วงแดง โคนเชื่อมติดกัน แผ่เป็นแผ่นแบน ปลายแยกเป็น ๕ แฉก รูปไข่ กว้าง ประมาณ ๑ มม. ยาวประมาณ ๒ มม. ปลายแหลม ขอบ โค้งลงเล็กน้อย รยางค์เส้าเกสร ๕ รยางค์ รูปคล้ายเส้น ด้าย ยาว ๑-๑.๕ มม. โคนกว้าง เชื่อมติดกับก้านชูอับเรณู ปลายโค้งจดกัน เกสรเพศผู้ ๕ เกสร ก้านชูอับเรณูสั้น แยกจากกัน อับเรณูรูปขอบขนาน เกาะติดกันทางด้านข้าง ล้อมรอบและคลุมยอดเกสรเพศเมีย กลุ่มเรณูเป็นกลุ่ม เล็ก ๆ จำนวนมาก ติดอยู่บนแผ่นใส สีเหลืองอ่อนหรือ สีน้ำตาลอ่อน รูปคล้ายช้อน โคนมีปุ่มเหนียว รังไข่อยู่ เหนือวงกลีบ มี ๒ รังไข่ แยกจากกัน แต่ละรังไข่มี ๑ ช่อง มีออวุลจำนวนมาก ก้านยอดเกสรเพศเมียสั้น เชื่อมติดกัน ยอดเกสรเพศเมียเป็นแผ่นหนา ขอบมี ๕ เหลี่ยม

     ผลแบบผลแห้งแตกแนวเดียว มักอยู่เป็นคู่ กาง ออกตรงกันข้าม รูปทรงกระบอกปลายเรียว กว้าง ประมาณ ๗.๕ มม. ยาว ๖-๗ ซม. มีขนสั้นหนาแน่น เมล็ด สีน้ำตาล รูปขอบขนาน ค่อนข้างแบน กว้างประมาณ ๑ มม. ยาวประมาณ ๖ มม. ปลายด้านหนึ่งมีขนเป็นพู่คล้าย ไหมสีขาว ยาวประมาณ ๒.๕ ซม.
     เดือยดิบมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทย ทางภาคตะวันออกเฉียงใต้และภาคใต้ พบตามที่โล่ง ชาย ป่า ที่สูงตั้งแต่ใกล้ระดับทะเลถึงประมาณ ๑๕๐ ม. ในต่าง ประเทศพบที่ภูมิภาคอินโดจีนและมาเลเซีย.