ตองอานเป็นไม้เลื้อย มีหัวใต้ดิน เถามีเส้นผ่านศูนย์กลางได้ถึง ๒.๕ ซม. เถาแก่มีเนื้อแข็ง เปลือกมีปุ่มปมคล้ายหนาม กิ่งอ่อนมีขนและตุ่มเล็ก
ใบเดี่ยว เรียงเวียน รูปไข่กว้างหรือเว้าเป็น ๓ หยัก กว้าง ๗-๑๕ ซม. ยาว ๑๐-๒๐ ซม. ปลายแหลม โคนเว้าตื้นหรือรูปหัวใจ ขอบเรียบหรือหยักซี่ฟันตื้น แผ่นใบหนาคล้ายแผ่นหนัง ด้านบนเกลี้ยงหรืออาจสากหยาบเล็กน้อย ด้านล่างยกเว้นเส้นใบมีขนสีน้ำตาลสั้นนุ่มหนาแน่น เส้นแขนงใบที่โคนหรือใกล้โคนใบข้างละ ๑-๓ เส้น เส้นแขนงใบจากเส้นกลางใบข้างละ ๒-๓ เส้น ปลายเส้นโค้งจดเส้นถัดขึ้นไป เส้นใบย่อยแบบร่างแห เส้นใบแบนราบหรือเป็นร่องและเกลี้ยงทางด้านบน นูนเด่นชัดและมีขนแข็งคล้ายหนามทางด้านล่าง ก้านใบยาว ๓-๗ ซม. พบบ้างที่ยาวได้ถึง ๙ ซม. มีขน
ดอกแยกเพศต่างต้น สีเหลืองอมเขียวหรือสีเขียวอมเหลือง ช่อดอกเพศผู้แบบช่อแยกแขนง ห้อยลง ออกตามซอกใบ พบน้อยมากที่ออกเหนือรอยแผลใบ มักออกช่อเดียวหรือรวมเป็นช่อใหญ่ ๒-๓ ช่อ ช่อย่อยคล้ายช่อเชิงลด คล้ายรูปทรงกระบอก เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๒ ซม. ยาว ๑๐-๒๐ ซม. มีขนสีเทาหรือสีน้ำตาล ดอกเพศผู้มีจำนวนมาก ใบประดับย่อยเรียวยาวคล้ายหนาม ยาวประมาณ ๑ ซม. โคนใบประดับติดแนบกับก้านดอก ก้านดอกยาว ๒-๕ มม. ดอกเพศผู้เล็กมาก กลีบเลี้ยง ๓-๕ กลีบ รูปคล้ายลิ่ม ขนาดเล็กมาก ประมาณ ๐.๖ มม. ด้านนอกมีขนนุ่ม โคนกลีบอาจเชื่อมติดกันเล็กน้อย กลีบดอกโคนเชื่อมติดกันเล็กน้อย ปลายแยกเป็น ๓-๔ แฉก แต่ละแฉกรูปไข่แกมรูปขอบขนานหรือรูปใบหอก ยาว ๑-๑.๒ มม. ด้านนอกมีขน ขอบแฉกเรียงจดกันในดอกตูม เกสรเพศผู้ ๓-๔ เกสร ก้านชูอับเรณูเรียว โคนก้านชูอับเรณูเชื่อมติดกันคล้ายหลอดสั้น อับเรณูทรงรูปไข่แกมรูปทรงรี ยาวประมาณ ๐.๖ มม. มีรังไข่ที่เป็นหมันและมีขน ช่อดอกเพศเมียแบบช่อกระจุกแน่น รูปทรงค่อนข้างกลมหรือคล้ายรูปทรงกระบอก ออกเป็นช่อเดี่ยวหรือ ๒-๓ ช่อ ตามซอกใบหรือตามเถา ก้านช่ออวบ ดอกเพศเมียมีจำนวนมาก ขนาดเล็ก กลีบเลี้ยง ๔ กลีบ รูปช้อน ขนาดเล็กมาก โคนอาจเชื่อมติดกันเล็กน้อย กลีบดอกโคนเชื่อมติดกันเล็กน้อย ปลายแยกเป็น ๔ แฉก พบบ้างที่มี ๕ แฉก ด้านนอกมีขน ขอบแฉกเรียงจดกันในดอกตูม ไร้เกสรเพศผู้ รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ รูปทรงกระบอกแกมทรงรูปไข่ มีขน มี ๑ ช่อง มีออวุล ๑ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียสั้น ผายออก ปลายแยกเป็น ๓-๔ แฉก ยอดเกสรเพศเมียเล็ก
ผลแบบผลรวม ขนาดใหญ่ เส้นผ่านศูนย์กลางยาวได้ถึง ๒๐ ซม. แต่ละผลแบบผลผนังชั้นในแข็ง ทรงรูปไข่หรือทรงรูปไข่แกมรูปทรงกระบอก กว้าง ๑.๕-๒.๕ ซม. ยาว ๔.๕-๘ ซม. มีขนแข็งสีเหลือง มีก้านยอดเกสรเพศเมียเป็นจะงอยแหลมติดทนที่ปลายผล ผนังผลชั้นในมีรูพรุน ผลสีเขียว เมื่อสุกสีเหลือง เมล็ดขนาดใหญ่ มี ๑ เมล็ด ผิวเป็นร่องหรือปุ่มปม
ตองอานมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคตะวันตกเฉียงใต้และภาคใต้ พบตามป่าดิบชื้น ที่สูงตั้งแต่ใกล้ระดับทะเลปานกลางจนถึงประมาณ ๕๐๐ ม. ออกดอกเดือนมกราคมถึงกุมภาพันธุ์ เป็นผลเดือนพฤษภาคมถึงมิถุนายน ในต่างประเทศพบที่เมียนมา คาบสมุทรมาเลเซีย และเกาะสุมาตรา.