ตะเคียนหินเป็นไม้ต้น สูง ๑๐-๓๐ ม. ลำต้นมักบิดงอ เปลือกลอกเป็นแผ่นบาง ๆ กิ่งเกลี้ยง มีช่องอากาศกระจายทั่วไป ตายอดรูปไข่ ขนาดเล็ก เกลี้ยง
ใบเดี่ยว เรียงเวียน รูปไข่หรือรูปไข่แกมรูปขอบขนาน กว้าง ๒.๕-๕ ซม. ยาว ๔-๑๐ ซม. ปลายเรียวแหลมโคนรูปลิ่มกว้างถึงมนกลม เบี้ยว แผ่นใบเกลี้ยงทั้ง ๒ ด้าน เส้นแขนงใบข้างละ ๘-๑๐ เส้น โค้งจดกันใกล้ขอบใบ มักมีตุ่มใบคล้ายต่อม เส้นใบย่อยแบบขั้นบันไดถี่ ก้านใบยาว ๑-๑.๓ ซม. ใบอ่อนสีน้ำตาลแดง หูใบรูปรี ยาวประมาณ ๑ มม. เกลี้ยง
ช่อดอกแบบช่อแยกแขนงชั้นเดียว ออกตามซอกใบหรือปลายกิ่ง มีขนสั้นนุ่ม ทั้งช่อยาว ๓.๕-๗ ซม. ช่อแขนงมีดอก ๓-๑๐ ดอก เรียงด้านเดียว ดอกตูมรูปทรงกลมหรือทรงรูปไข่กว้าง ยาว ๒-๓ มม. มีขนสั้นนุ่ม ก้านดอกสั้นมาก เกือบไร้ก้าน กลีบเลี้ยง ๕ กลีบ เรียงซ้อนเหลื่อม รูปไข่ กว้างประมาณ ๑ มม. ยาว ๑-๑.๕ มม. กลีบนอก ๒ กลีบกว้างกว่ากลีบใน ๓ กลีบเล็กน้อย กลีบดอกสีขาวนวล โคนเชื่อมติดกันเล็กน้อย ปลายแยกเป็น ๕ แฉก บิดเวียน รูปรี กว้าง ๑-๑.๕ มม. ยาว ๒-๓ มม. โคนแคบ ขอบเป็นชายครุยเล็กน้อย เกสรเพศผู้ ๑๕ เกสรเกลี้ยง ก้านชูอับเรณูยาวประมาณ ๑ มม. โคนแผ่กว้าง อับเรณูมี ๔ พู รูปทรงรีค่อนข้างกลม ขนาดประมาณ ๐.๕ มม. ปลายมีรยางค์ยาวเท่าอับเรณู รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ มี ๓ ช่อง แต่ละช่องมีออวุล ๒ เม็ด ฐานก้านยอดเกสรเพศเมียรูป
ผลแบบผลเปลือกแข็งเมล็ดเดียว รูปกระสวยยาว ๑.๒-๑.๕ ซม. มักมียางเหนียว ปลายเป็นติ่งแหลมยาวประมาณ ๑ มม. มีกลีบเลี้ยงติดทนและขยายเป็นปีก ๕ ปีก ปีกยาว ๒ ปีก รูปใบพาย กว้าง ๐.๗-๑.๘ ซม. ยาว ๓-๔ ซม. โคนเรียวแคบ กว้าง ๑-๒ มม. มีเส้นปีก ๗ เส้น ปีกสั้น ๓ ปีก รูปขอบขนานหรือรูปใบหอก ค่อนข้างหนา กว้างประมาณ ๑ มม. ยาว ๒.๕-๔ มม. โคนหนา มีขนสั้นนุ่มประปราย ก้านผลยาว ๑-๒ มม. ผลเกลี้ยงหรือมีขนประปราย เมล็ดรูปคล้ายผล
ตะเคียนหินมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคตะวันออก ภาคกลาง และภาคใต้ พบขึ้นในป่าดิบแล้งและป่าดิบชื้น โดยเฉพาะริมลำธารหรือบนเขาหินปูน ที่สูงจากระดับทะเลปานกลาง ๕๐-๗๐๐ ม. ออกดอกเดือนมีนาคมถึงธันวาคม เป็นผลเดือนมกราคมถึงกุมภาพันธ์ ในต่างประเทศพบที่ภูมิภาคอินโดจีนและคาบสมุทรมลายูตอนบน
ประโยชน์ เนื้อไม้มีความแข็งทนทาน ใช้ก่อสร้างและทำเครื่องเรือนคุณภาพสูง.