ต้อยติ่งน้ำเป็นไม้ล้มลุกปีเดียวหรือหลายปีลำต้นตั้งตรง สูง ๒๐-๔๐ ซม. ลำต้นและกิ่งเป็นสี่เหลี่ยมเกลี้ยงหรือมีขนสั้นนุ่มหนาแน่น ข้อโป่งพอง
ใบเดี่ยว เรียงตรงข้ามสลับตั้งฉาก รูปไข่หรือรูปใบหอก กว้าง ๓-๔ ซม. ยาว ๕-๑๐ ซม. ปลายแหลมโคนสอบเรียว ขอบเรียบ แผ่นใบบางคล้ายกระดาษเกลี้ยงทั้ง ๒ ด้าน มีผลึกหินปูนรูปแถบกระจายหนาแน่นทั้ง ๒ ด้าน มีขนยาวห่างหรือเกลี้ยง มีขนตามเส้นใบทั้ง ๒ ด้าน เส้นกลางใบด้านบนนูนเล็กน้อย ด้านล่างนูนเด่นชัด เส้นแขนงใบข้างละ ๑๐-๑๑ เส้น เส้นใบย่อยแบบร่างแห เส้นแขนงใบและเส้นใบย่อยเห็นชัดทั้ง ๒ ด้าน ก้านใบยาว ๑.๕-๔ ซม. มีขนประปราย
ช่อดอกแบบช่อกระจุก ออกตามซอกใบ ก้านช่อดอกยาว ๑-๑.๕ ซม. มีขนสั้นนุ่มหรือเกลี้ยง ใบประดับขนาดเล็ก รูปใบหอก ยาวประมาณ ๒ มม. เกลี้ยง ก้านดอกสั้นหรือไร้ก้าน กลีบเลี้ยงยาว ๕-๘ มม. โคนเชื่อมติดกันเล็กน้อย ปลายแยกเป็นแฉกลึก ๕ แฉก รูปใบหอก กว้างประมาณ ๑ มม. ยาว ๕-๘ มม. ขนาดเกือบเท่ากัน ปลายเรียวแหลมหรือยาวคล้ายหาง ด้านนอกมีขนประปราย กลีบดอกรูปปากเปิด สีม่วง ยาวประมาณ ๑.๓ ซม. โคนเชื่อมติดกันเป็นหลอด โป่งออกด้านบนยาวประมาณ ๗ มม. ปลายแยกเป็น ๒ ซีก ซีกบน ๒ แฉก รูปไข่ ปลายเว้าตื้น ขอบเรียบ ม้วนออกด้านนอก ซีกล่างมี ๓ แฉก รูปขอบขนาน มีขนาดใหญ่กว่าซีกบน ปลายมนโค้งพับลง มีเส้นแยกแขนงสีม่วง ด้านนอกมีขนสั้นประปราย ด้านในมีขนยาวหนาแน่น เกสรเพศผู้ ๔ เกสร แต่ละคู่ยาวไม่เท่ากัน ติดที่บริเวณโคนหลอดกลีบดอกยาวไม่พ้นหลอดกลีบดอก อับเรณูรูปขอบขนานหรือรูปรี แต่ละอับเรณูมี ๒ พู ยาว ๒-๕ มม. รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ ทรงรูปไข่กลับหรือรูปทรงรี มีขนต่อม และขนสั้นนุ่มบริเวณด้านบนของรังไข่ มี ๒ ช่อง แต่ละช่องมีออวุลจำนวนมาก ก้านยอดเกสรเพศเมียเรียวยาวประมาณ ๘ มม. มีขนสั้นนุ่มประปราย ยอดเกสรเพศเมียเป็น ๒ แฉกสั้น ๆ
ผลแบบผลแห้งแตก ๒ ซีก รูปทรงรีแกมทรงรูปไข่ ยาวประมาณ ๑ ซม. เมล็ดขนาดเล็ก จำนวนมากรูปทรงกลมค่อนข้างแบน ผิวเป็นปุ่ม
ต้อยติ่งน้ำมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคกลางและภาคใต้ พบตามลำห้วยหรือริมลำธาร ที่สูงจากระดับทะเลปานกลาง ๑๐-๔๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนพฤศจิกายนถึงมีนาคม ในต่างประเทศพบที่ภูมิภาคอินโดจีนและคาบสมุทรมลายู.