ตองลายเป็นไม้ล้มลุกหลายปีหรือกึ่งไม้พุ่ม สูงได้ถึง ๑ ม. กิ่งอ่อนและลำต้นอ่อนมีขนสีน้ำตาลเทาประปรายถึงหนาแน่น กิ่งแก่เกือบเกลี้ยง
ใบเดี่ยว เรียงตรงข้ามสลับตั้งฉาก รูปใบหอกแกมรูปขอบขนานหรือรูปไข่แกมรูปรี กว้าง ๑-๔ ซม. ยาว ๔-๑๐ ซม. ปลายแหลมถึงเรียวแหลม โคนรูปลิ่มถึงมนกลม ขอบเรียบ แผ่นใบบางคล้ายกระดาษ ด้านบนมีขนประปรายถึงหนาแน่น ด้านล่างมีขนหนาแน่นกว่า เส้นกลางใบนูนเล็กน้อยทางด้านบน นูนเด่นชัดทางด้านล่าง เส้นแขนงใบข้างละ ๕-๑๒ เส้น
ช่อดอกแบบช่อกระจุกเชิงประกอบกึ่งช่อกระจะ คล้ายช่อเชิงหลั่น ออกที่ปลายกิ่ง ยาว ๔-๑๕ ซม. ก้านช่อดอกยาว ๒-๗ ซม. ใบประดับรูปไข่ รูปแถบ หรือรูปแถบแกมรูปใบหอก ยาวได้ถึง ๑ ซม. ใบประดับย่อยรูปแถบหรือรูปแถบแกมรูปใบหอก ยาว ๑-๑.๕ มม. ทั้งใบประดับและใบประดับย่อยร่วงง่าย ดอกเล็ก จำนวนมาก สีขาว สีเหลืองอมขาว หรือสีชมพูถึงสีม่วง ดอกมี ๒ แบบ คือ ดอกที่มีก้านยอดเกสรเพศเมียสั้นและมีเกสรเพศผู้ยาวกับดอกที่มีก้านยอดเกสรเพศเมียยาวและมีเกสรเพศผู้สั้น ก้านดอกยาวประมาณ ๑ มม. กลีบเลี้ยงโคนเชื่อมติดกันเป็นหลอด ยาว ๐.๕-๑ มม. ปลายแยกเป็นแฉกเล็ก ๔ แฉก ขนาดอาจไม่เท่ากัน แต่ละแฉกรูปไข่หรือรูปสามเหลี่ยมแกมรูปไข่ ปลายแหลมหรือมน กลีบดอกโคนเชื่อมติดกันเป็นหลอด ยาว ๒-๖ มม. ด้านนอกมีขนสั้นประปราย ด้านในมีขน คอหลอดดอกมีขนอุยสีขาวหนาแน่น ปลายแยกเป็น ๔ แฉก แต่ละแฉกรูปกลมหรือรูปไข่แกมรูปขอบขนาน ยาว ๑-๓ มม. ด้านในมักมีสีชมพูถึงสีม่วง มีขนสั้นประปราย ปลายแฉกมน เกสรเพศผู้ ๔ เกสร อับเรณูทรงรูปไข่ ยาว ๐.๕-๑ มม. ดอกที่มีก้านยอดเกสรเพศเมียสั้น เกสรเพศผู้ยาว ๒-๔ มม. ยาวพ้นหลอดดอก ก้านยอดเกสรเพศเมียยาว ๑-๕ มม. ดอกที่มีก้านยอดเกสรเพศเมียยาว เกสรเพศผู้ยาว ๑.๕-๒ มม. ยาวไม่พ้นหลอดดอก ก้านยอดเกสรเพศเมียยาว ๐.๕-๑ ซม. รังไข่อยู่ใต้วงกลีบ ยาว ๑-๑.๕ มม. ทรงรูปไข่หรือรูปทรงกระบอก เกลี้ยงหรือมีขนและต่อมสีเหลืองประปราย มี ๒ ช่อง แต่ละช่องมีออวุล ๑ เม็ด ยอดเกสรเพศเมียแยกเป็น ๒ แฉก ยาวประมาณ ๐.๕ มม.
ผลแบบผลแห้งแยก ทรงรูปไข่หรือรูปทรงค่อนข้างกลม กว้าง ๐.๘-๒.๔ มม. ยาว ๑-๓ มม. ผลแก่สีน้ำตาล เมล็ดขนาดเล็ก มี ๑-๒ เมล็ด
ตองลายมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทั่วทุกภาค พบขึ้นตามดินทรายในป่าเต็งรังหรือป่าเบญจพรรณ บางครั้งพบตามเขาหินปูน ที่สูงตั้งแต่ใกล้ระดับทะเลปานกลางจนถึงประมาณ ๑,๗๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนพฤษภาคมถึงพฤศจิกายน ในต่างประเทศพบที่อินเดีย ศรีลังกา บังกลาเทศ จีน ภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และตอนเหนือของออสเตรเลีย.