ตะเคียนรากเป็นไม้ต้น สูง ๑๐-๒๐ ม. บางครั้งมีรากค้ำ เปลือกเรียบ กิ่งอ่อนมีขนสั้นนุ่ม กิ่งแก่เกลี้ยง มีชันและช่องอากาศประปราย ตายอดรูปรี ขนาดเล็ก มีขนสั้นนุ่ม
ใบเดี่ยว เรียงเวียน รูปไข่หรือรูปไข่แกมรูปขอบขนาน กว้าง ๑.๕-๔ ซม. ยาว ๔-๘ ซม. ปลายยาวคล้ายหาง ยาวได้ถึง ๑.๒ ซม. โคนรูปลิ่มกว้าง ขอบเรียบหรือเป็นคลื่นเล็กน้อย เกลี้ยงทั้ง ๒ ด้าน เส้นแขนงใบข้างละ ๑๕-๒๕ เส้น ปลายเส้นโค้งจดกับเส้นถัดขึ้นไปใกล้ขอบใบ มีเส้นใบแซมหนาแน่น ตุ่มใบเป็นรู มีขน เส้นกลางใบเป็นร่องทางด้านบน เส้นใบย่อยแบบร่างแห ก้านใบยาว ๐.๕-๑ ซม. หูใบรูปแถบ ยาวประมาณ ๑ มม. มีขนเป็นกระจุกสั้นนุ่ม สีน้ำตาลแดง
ช่อดอกแบบช่อแยกแขนงชั้นเดียว ออกตามซอกใบหรือที่ปลายกิ่ง ยาว ๑-๒.๕ ซม. มีขนสั้นนุ่ม ช่อแขนงยาวประมาณ ๐.๕ ซม. มี ๓-๔ ดอก เรียงด้านเดียว ดอกตูมรูปทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๒ มม. ก้านดอกยาว ๑-๑.๒ มม. กลีบเลี้ยง ๕ กลีบ รูปไข่กว้าง ยาวประมาณ ๑ มม. ด้านนอกมีขนสั้นนุ่มประปราย เรียงซ้อนเหลื่อมเป็น ๒ วง กลีบวงนอก ๒ กลีบกว้างกว่ากลีบวงใน ๓ กลีบเล็กน้อย กลีบดอกสีขาวหรือสีเหลืองนวล โคนเชื่อมติดกัน ปลายแยกเป็น ๕ แฉก แต่ละแฉกรูปไข่แกมรูปขอบขนาน กว้างประมาณ ๑ มม. ยาวประมาณ ๒ มม.
ผลแบบผลเปลือกแข็ง ทรงรูปไข่ กว้างประมาณ ๕ มม. ยาวประมาณ ๖ มม. ปลายเป็นติ่งแหลมสั้น ยาวประมาณ ๒ มม. เกลี้ยง มีกลีบเลี้ยงติดทนขยายเป็นปีก ๕ ปีก ปีกยาว ๒ ปีก รูปใบพาย กว้าง ๐.๗-๑ ซม. ยาว ๒.๕-๕ ซม. มีเส้นปีก ๗-๙ เส้น ปีกสั้น ๓ ปีก รูปไข่ กว้าง ๒-๓ มม. ยาว ๓-๔ มม. ก้านผลหนา ยาว ๑-๒ มม. เมล็ดรูปคล้ายผล มี ๑ เมล็ด
ตะเคียนรากมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงใต้ และภาคใต้ พบตามป่าดิบแล้งและป่าดิบชื้น ที่สูงจากระดับทะเลปานกลางประมาณ ๗๐๐ ม. ออกดอกเดือนธันวาคมถึงพฤษภาคม เป็นผลเดือนมกราคมถึงกันยายน ในต่างประเทศพบที่ภูมิภาคอินโดจีนและภูมิภาคมาเลเซีย
ประโยชน์ เนื้อไม้มีความแข็งแรงทนทาน ใช้ในงานก่อสร้างทั่วไป ชันมีคุณภาพปานกลาง ใช้ในอุตสาหกรรมบางประเภท.