เงาะป่าเทาเป็นไม้ต้น สูงได้ถึง ๓๖ ม. เปลือกเรียบ สีแดง กิ่งอ่อนค่อนข้างเกลี้ยง
ใบประกอบแบบขนนกปลายคู่ เรียงสลับ ก้านใบยาว ๒-๗.๕ ซม. ใบย่อย ๒-๑๐ ใบ เรียงสลับ รูปขอบขนานแกมรูปรี กว้าง ๒-๖ ซม. ยาว ๔.๕-๑๖ ซม. ปลายมนถึงเรียวแหลม พบบ้างที่เว้าตื้น โคนแหลม มนกว้าง
ดอกแยกเพศต่างต้นหรือร่วมต้น ช่อดอกคล้ายช่อกระจุกแยกแขนง ออกที่ยอดและตามซอกใบใกล้ปลายกิ่ง ยาว ๑๐-๑๕ ซม. โดยมากมักไม่ค่อยแยกแขนงมีขนยาวประปรายถึงขนอุย ดอกเล็ก สมมาตรตามรัศมีสีเขียวอ่อนถึงสีขาวหรือสีเหลืองอ่อน กลิ่นหอม กลีบเลี้ยงโคนเชื่อมติดกันเล็กน้อย ปลายแยกเป็น ๕ แฉก รูปสามเหลี่ยม ยาว ๑-๒ มม. ด้านในมีขน กลีบดอก ๕ กลีบ รูปรี โคนสอบเรียว ยาวประมาณ ๑.๕ มม. มีขนนุ่มทั้ง ๒ ด้าน จานฐานดอกรูปวงแหวน เกลี้ยง เกสรเพศผู้ ๗-๘ เกสร ก้านชูอับเรณูยาวประมาณ ๒.๕ มม. มีขน รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ มีขน มี ๒-๔ ช่อง แต่ละช่องมีออวุล ๑ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียสั้นมาก ยอดเกสรเพศเมียเป็น ๒ พู
ผลคล้ายผลแห้งแตก รูปทรงรี กว้างประมาณ ๒.๕ ซม. ยาว ๓-๔ ซม. แตกที่ปลาย ผลเจริญเพียง ๑ พู สุกสีแดง ผิวเป็นหนามทู่ ยาวได้ถึง ๑.๕ ซม. และมีขนสีน้ำตาลทองประปราย มี ๑ เมล็ด มีเยื่อหุ้มเป็นเนื้อนุ่มสีขาว กินได้
เงาะป่าเทามีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคตะวันออก ภาคตะวันตกเฉียงใต้ ภาคตะวันออกเฉียงใต้ และภาคใต้ พบตามป่าดิบ ที่สูงตั้งแต่ใกล้ระดับทะเลถึงประมาณ ๘๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเกือบตลอดปี ในต่างประเทศพบที่เวียดนามและคาบสมุทรมลายู.