เข็มเกลี้ยงเป็นไม้พุ่ม สูง ๓-๕ ม. เปลือกของกิ่งและก้านมีสีขาว มักหลุดล่อนง่าย
ใบเดี่ยว เรียงตรงข้าม รูปรีหรือรูปรีแกมรูปใบหอก กว้าง ๒-๓ ซม. ยาว ๑๐-๑๘ ซม. ปลายเรียวแหลมโคนแหลม ขอบเรียบ แผ่นใบบางคล้ายกระดาษ ด้านบนเป็นมัน เส้นกลางใบเห็นชัดทางด้านล่าง เส้นแขนงใบข้างละ ๘ เส้น มักมีตุ่มสีดำตามผิวใบด้านล่าง ใบแห้งสีออกดำก้านใบยาว ๓-๕ ซม. หูใบระหว่างก้านใบรูปสามเหลี่ยมกว้าง ๓-๕ มม. ยาว ๑-๔ มม.
ช่อดอกแบบช่อกระจุกแยกแขนงคล้ายช่อเชิงหลั่นออกตามปลายกิ่ง ทั้งช่อยาว ๑๐-๑๕ ซม. ก้านช่อยาว ๒-๓ ซม. ก้านดอกยาวได้ถึง ๑.๕ ซม. แต่ละช่อมี ๑๐-๑๒ ดอก กลีบเลี้ยงโคนเชื่อมติดกัน ปลายแยกเป็น ๔ แฉก รูปสามเหลี่ยมเล็ก กว้างและยาวประมาณ ๑-๒ มม. ด้านนอกและขอบมีขนละเอียด กลีบดอกสีขาว โคนเชื่อมติดกันเป็นหลอด ยาว ๔-๕ ซม. ปลายแยกเป็น ๔ แฉก ซ้อนเหลื่อมไปทางขวาในดอกตูม แผ่กางออกเมื่อดอกบาน แต่ละแฉกรูปขอบขนาน กว้างประมาณ ๑ มม. ยาว ๑-๑.๕ ซม. ปลายแหลมหรือมน ด้านในมีขนสั้นบริเวณปากหลอดกลีบดอก เกสรเพศผู้ ๔ เกสร ติดบริเวณคอหลอดกลีบดอก เรียงสลับกับแฉกกลีบดอก อับเรณูรูปรี ปลายโค้งจรดกัน แตกตามยาวแล้วบิดเป็นเกลียว รังไข่อยู่ใต้วงกลีบมีขนนุ่ม มี ๒ ช่อง แต่ละช่องมีออวุล ๒ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียยาวโผล่พ้นหลอดกลีบดอก ๓-๔ ซม. ยอดเกสรเพศเมียแยกเป็น ๒ แฉก
ผลแบบผลผนังชั้นในแข็ง รูปทรงกลม สุกสีดำเส้นผ่านศูนย์กลาง ๓-๕ มม. เมล็ดรูปครึ่งวงกลม กว้าง ๒-๓ มม. ยาว ๓-๔ มม. มี ๒ เมล็ด
เข็มเกลี้ยงมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคตะวันออกและภาคใต้ พบตามป่าดิบ ที่สูงจากระดับทะเล ๗๐๐-๑,๐๐๐ ม. ในต่างประเทศพบที่ภูมิภาคมาเลเซียและภูมิภาคอินโดจีน.