ตามดงถ้วยเป็นไม้พุ่ม สูง ๑-๑.๓ ม. ลำต้นตั้งตรง แตกกิ่งน้อย ส่วนที่อ่อนและตามซอกใบมักมีขนสีน้ำตาลหนาแน่น
ใบเดี่ยว เรียงตรงข้าม รูปรี รูปไข่กลับ หรือรูปไข่กลับแคบ กว้าง ๔-๑๓ ซม. ยาว ๑๐-๑๖ ซม. ปลายเรียวแหลม โคนรูปลิ่มแคบหรือสอบแคบเป็นครีบตั้ง ขอบจักบางครั้งที่ปลายจักมีขนเป็นตะขอ แผ่นใบด้านบนสีเขียวเข้มเป็นมัน เส้นแขนงใบข้างละ ๘-๑๒ เส้น ก้านใบยาว ๑-๔ ซม. หรือสั้นมาก โคนก้านมีขนหนาแน่น
ช่อดอกแบบช่อกระจุกสั้น ออกตามซอกใบหรือเหนือรอยแผลใบ แต่ละช่อมีได้ถึง ๑๐ ดอก ก้านช่อยาว ๐.๕-๑.๕ ซม. มีขนหนาแน่น ใบประดับสีเขียวเมื่ออ่อน แล้วเปลี่ยนเป็นสีขาวนวลเมื่อแก่ คล้ายใบลดรูป รูปรีกว้างคล้ายถ้วยหุ้มช่อ ยาวประมาณ ๖ ซม. ปลายเรียวแหลม ขอบจัก มีขนสั้นหนาแน่น ใบประดับย่อยสีขาวยาวได้ถึง ๔ ซม. ขอบจัก มีขนสั้นหนาแน่น ก้านดอกยาวประมาณ ๕ มม. มีขนสั้นหนาแน่น กลีบเลี้ยงสีขาว โคนเชื่อมติดกัน ยาวประมาณ ๒ ซม. ปลายแยกเป็น ๒ แฉก รูปคล้ายสามเหลี่ยม ปลายมน ด้านนอกมีขนสั้น ด้านในมีปุ่มเล็กประปราย กลีบดอกรูปแตร สีขาวถึงสีขาวนวลอมสีน้ำตาล โคนเชื่อมติดกันเป็นหลอด ยาว ๓-๓.๕ ซม. ด้านในสีน้ำตาลหรือสีชมพู ปลายแยกเป็น ๒ ซีก ซีกบน ๒ แฉก ซีกล่าง ๓ แฉก แต่ละแฉกรูปไข่กว้างหรือคล้ายครึ่งวงกลม กว้างและยาว ๗-๘ มม. แฉกซีกล่างใหญ่กว่าแฉกซีกบน ปลายมนกลม เกลี้ยง เกสรเพศผู้ ๕ เกสร ติดอยู่ในหลอดกลีบดอก เกสรเพศผู้ที่สมบูรณ์ ๒ เกสร ก้านชูอับเรณูยาวประมาณ ๑ ซม. อับเรณูยาวประมาณ ๒ มม. เกสรเพศผู้ไม่สมบูรณ์ ๓ เกสร ติดอยู่ใกล้โคนหลอดกลีบดอก จานฐานดอกเป็นกาบรูปถ้วย ขอบเป็นคลื่นหรือจัก รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ คล้ายรูปทรงรียาว ยาวประมาณ ๒.๕ ซม. มี ๑ ช่อง มีออวุลจำนวนมาก ก้านยอดเกสรเพศเมียมีขนต่อมหนาแน่น ยอดเกสรเพศเมียแยกเป็น ๒ แฉก รูปคล้ายสามเหลี่ยมปลายมน
ผลแบบผลมีเนื้อหนึ่งถึงหลายเมล็ด รูปทรงรีหรือรูปทรงกระบอก กว้าง ๓-๕ มม. ยาว ๑.๒-๒ ซม. ปลายโค้งเรียว สีเขียวและเปลี่ยนเป็นสีเขียวอมน้ำตาลอ่อน เมล็ดขนาดเล็ก มีจำนวนมาก
ตามดงถ้วยมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคใต้ พบตามป่าดิบ ที่สูงจากระดับทะเลปานกลาง ๑๐๐-๘๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนมีนาคมถึงตุลาคม ในต่างประเทศพบที่มาเลเซีย.