ขี้เหล็กอเมริกันเป็นไม้ต้น สูงได้ถึง ๗ ม. ส่วนที่ยังอ่อนอยู่มีขนนุ่ม
ใบประกอบแบบขนนกปลายคู่ เรียงเวียน แกนกลางยาว ๑๐-๓๐ ซม. ก้านใบประกอบยาว ๓-๔ ซม. หูใบรูปแถบหรือรูปเคียว ยาวประมาณ ๑ ซม. ร่วงง่าย มีใบย่อย ๖-๑๕ คู่ ใบย่อยรูปไข่แคบ หรือรูปรี กว้าง ๑-๒ ซม. ยาว ๓-๗ ซม. ปลายแหลมและมีติ่งหนาม โคนมน แผ่นใบด้านบนเกลี้ยง ด้านล่างมีขน ก้านใบย่อยสั้น
ช่อดอกแบบช่อแยกแขนง มีใบแซม ออกที่ปลายกิ่ง ยาว ๒๐-๓๐ ซม. ดอกสีเหลือง ก้านดอกยาว ๒-๓ ซม. มีขนนุ่ม ใบประดับรูปไข่ ยาว ๔-๕ ซม. ร่วงง่าย กลีบเลี้ยง ๕ กลีบ ขนาดไม่เท่ากัน ชั้นนอก ๒ กลีบ มีขน ชั้นใน ๓ กลีบ เกลี้ยงและขนาดใหญ่กว่า ยาว ๕-๗ ซม. กลีบดอก ๕ กลีบ รูปช้อน มีก้านกลีบสั้น ๆ กลีบที่อยู่ด้านล่างรูปเคียวกว้าง ขนาดใหญ่กว่ากลีบอื่น ๆ ยาว ๒-๒.๕ ซม. เกสรเพศผู้ ๑๐ อัน สมบูรณ์ ๗ อัน มีขนาดใหญ่ ก้านชูอับเรณูยาว ๒-๓ ซม. อับเรณูมีรูเปิดที่ปลาย เกสรเพศผู้อีก ๓ อัน ลดรูปมีขนาดเล็กลงมาก อับเรณูรูปไต รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ เกลี้ยง โค้งงอ ก้านยอดเกสรเพศเมียและยอดเกสรเพศเมียไม่เด่นชัด
ผลแบบผลแห้งแตกสองแนว รูปทรงกระบอก กว้างประมาณ ๑ ซม. ยาว ๑๘-๒๕ ซม. สีดำ เป็นมัน เกลี้ยง มีรอยตามขวางคั่นระหว่างเมล็ด มีเมล็ด ๕๐-๗๐ เมล็ด รูปค่อนข้างกลม เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๕ มม.
ขี้เหล็กอเมริกันเป็นพรรณไม้ต่างประเทศ มีถิ่นกำเนิดแถบอเมริกากลาง นำเข้ามาปลูกในประเทศไทยเป็นไม้ประดับ นิยมปลูกตามริมถนน.