ช้อยนางรำเป็นไม้พุ่ม สูง ๐.๕-๒ ม. กิ่งรูปทรงกระบอก เกลี้ยง อาจมีหรือไม่มีช่องอากาศ
ใบประกอบแบบขนนกชั้นเดียวปลายคี่ ยาว ๘-๑๒ ซม. เรียงเวียน มีใบย่อย ๑-๓ ใบ ใบย่อยที่ปลายรูปขอบขนานถึงรูปขอบขนานแกมรูปไข่ กว้าง ๐.๘-๔ ซม. ยาว ๔-๑๒ ซม. ใบย่อยด้านข้างเรียงตรงข้าม รูปแถบถึงรูปแถบแกมรูปใบหอกกลับกว้าง ๒-๖ มม. ยาว ๑.๕-๒.๕ ซม. ทั้งใบย่อยที่ปลายและใบย่อยด้านข้างปลายมนถึงเรียวแหลม โคนมนถึงเป็นรูปลิ่ม ขอบเรียบ แผ่นใบบางคล้ายกระดาษถึงกึ่งหนาคล้ายแผ่นหนัง ด้านบนเกลี้ยงหรือมีขนสั้นนุ่ม ด้านล่างมีขนสั้นนุ่มคล้ายไหม เส้นแขนงใบข้างละ ๗-๑๓ เส้น เส้นใบย่อยแบบร่างแห ก้านใบยาว ๐.๗-๓.๕ ซม. แกนกลางใบยาว ๐.๒-๑.๕ ซม. ก้านใบย่อยยาว ๑-๒ มม. มีขนสั้นนุ่ม หูใบร่วงง่าย รูปแถบกว้าง ๒-๓ มม. ยาว ๐.๕-๑.๕ ซม. ปลายแหลมเกลี้ยง ขอบมีขนครุย หูใบย่อยรูปแถบแกมรูปใบหอกหรือเป็นรูปลิ่ม ยาว ๒-๕ มม. ปลายเรียวแหลมติดทน ใบไวต่อสิ่งเร้า
ช่อดอกแบบช่อกระจะ ออกตามซอกใบและปลายกิ่ง หรือเป็นช่อแยกแขนงออกตามปลายกิ่งยาว ๗-๑๖ ซม. มีขนรูปตะขอ ก้านช่อยาว ๑.๕-๓.๕ ซม. ใบประดับสีเขียวอ่อน มีลายตามยาว รูปไข่ กว้าง ๔-๗ มม. ยาว ๐.๘-๑ ซม. ปลายเรียวแหลม เกลี้ยงขอบมีขนครุย ร่วงง่าย ก้านดอกยาว ๑-๔ มม. มีขนกลีบเลี้ยงสีขาวนวล โคนเชื่อมติดกันเป็นหลอดรูประฆัง ยาว ๑-๑.๕ มม. บางคล้ายเยื่อ ปลายแยกเป็น ๔ แฉก แฉกบนหยักซี่ฟัน ๒ ชั้น กว้าง ๑-๑.๕ มม. ยาว ๑.๕-๒ มม. แฉกข้างรูปสามเหลี่ยม กว้าง ๐.๘-๑.๕ มม. ยาว ๑-๑.๕ มม. แฉกล่างรูปสามเหลี่ยม กว้าง ๑-๑.๒ มม. ยาว ๑-๑.๕ มม. มีขน กลีบดอกรูปดอกถั่ว สีม่วงแดง เมื่อแก่เปลี่ยนเป็นสีอมส้ม มี ๕ กลีบ กลีบกลางสีม่วงอมแดง ด้านในกลีบดอกมีแถบสีม่วงตามยาว กว้างและยาว ๐.๗-๑.๑ ซม. กลีบคู่ข้างสีขาวขอบกลีบด้านบนสีม่วง กว้าง ๓-๕ มม. ยาว ๖-๙.๕ มม. กลีบคู่ล่างสีขาว กว้าง ๓-๔ มม. ยาว ๐.๘-๑ ซม. เกสรเพศผู้ ๑๐ เกสร ยาว ๐.๗-๑ ซม. ก้านชูอับเรณูสีขาว เชื่อมติด ๒ กลุ่ม จำนวน ๙ เกสร อีก ๑ เกสร แยกอิสระ อับเรณูติดที่ฐาน สีเหลืองอ่อน รูปรี มี ๒ ช่อง แตกตามยาว เกสรเพศเมียสีเขียวอ่อน ยาว ๑-๑.๒ ซม. รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ รูปแถบ กว้างประมาณ ๐.๔ มม. ยาว ๖-๗ มม. มีขนสั้นนุ่ม มี ๑ ช่อง ออวุล ๓-๑๓ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียโค้ง ยาว ๔-๖ มม. ยอดเกสรเพศเมียเป็นตุ่ม
ผลแบบผลแห้งแตก สีเขียว รูปแถบ แบนโค้ง กว้าง ๓-๗ มม. ยาว ๓-๕ ซม. คอดเป็นข้อ มี ๓-๑๑ ข้อ แต่ละข้อห่างกัน ๕-๗ มม. เมื่อแก่แตกตามรอยตะเข็บทางด้านล่างของฝัก เปลือกมีขนสั้นรูปตะขอ ก้านผลยาว ๓-๗ มม. เมล็ดสีดำ รูปทรงรีกว้าง ๒.๕-๓ มม. ยาว ๓-๔.๕ มม. เยื่อหุ้มเมล็ดหนาประมาณ ๑ มม. มีรยางค์ที่ขั้วเมล็ด มี ๓-๑๑ เมล็ด
ช้อยนางรำมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือภาคตะวันออก และภาคตะวันตกเฉียงใต้ พบทั่วไปในป่าโปร่ง บริเวณที่ค่อนข้างแห้งแล้ง ที่สูงจากระดับทะเล ๒๐๐-๑,๔๕๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนกรกฎาคมถึงธันวาคม ในต่างประเทศพบที่เทือกเขาหิมาลัย อินเดีย ศรีลังกา เมียนมา จีน ไต้หวัน ภูมิภาคอินโดจีน ภูมิภาคมาเลเซีย และออสเตรเลีย.