ขมิ้นขมเป็นไม้ล้มลุกหลายปี ลำต้นใต้ดินเป็นเหง้ากลางเหง้าสีเหลือง ถัดออกมาโดยรอบสีเขียวแกมน้ำเงินมีรสขม ลำต้นเทียมเกิดจากกาบใบเรียงสลับและโอบซ้อนชูเหนือดิน ขึ้นเป็นกอ สูงประมาณ ๑ ม.

 ใบเดี่ยว เรียงสลับ รูปขอบขนาน กว้าง ๑๕-๒๐ ซม. ยาว ๔๐-๘๐ ซม. ปลายเรียวแหลม โคนรูปลิ่ม เกลี้ยงทั้ง ๒ ด้าน ก้านใบสีน้ำตาลแดง

 ช่อดอกแบบช่อเชิงลด ออกจากเหง้า รูปทรงกระบอก กว้างประมาณ ๙ ซม. ยาวประมาณ ๑๔ ซม. ประกอบด้วยใบประดับเรียงซ้อนกันแน่นเป็นรูปทรงกระบอก ใบประดับที่ปลายช่อสีขาว ปลายแต้มสีชมพูหรือแดง ไม่มีดอก ใบประดับที่โคนช่อสีเขียวเข้ม รูปไข่ขนาดใหญ่กว่าใบประดับที่ปลายช่อ ยาวประมาณ ๕ ซม. ปลายมน มีดอก กลีบเลี้ยงโคนเชื่อมติดกันเป็นหลอดยาวประมาณ ๑ ซม. ปลายแยกเป็นแฉกเล็ก ๓ แฉก กลีบดอกสีแดง โคนเชื่อมติดกันเป็นหลอด ยาวประมาณ ๒ ซม. ปลายแยกเป็น ๓ แฉก รูปขอบขนาน ยาวประมาณ ๑ ซม. แฉกกลางปลายมีติ่งหนาม เกสรเพศผู้เป็นหมันที่เปลี่ยนแปลงเป็นกลีบปากมีสีเหลือง และมีแถบสีเหลืองเข้มตามยาวกลางแผ่น รูปค่อนข้างรี มี ๓ แฉก แฉกกลางหยักตื้น เกสรเพศผู้เป็นหมันที่เหลือมีสีเหลืองอ่อน เกสรเพศผู้ที่สมบูรณ์มี ๑ เกสร ก้านชูอับเรณูและอับเรณูสีเหลือง รังไข่อยู่ใต้วงกลีบ มีขน มี ๓ ช่อง แต่ละช่องมีออวุลจำนวนมาก

 ผลแบบผลแห้งแตก

 ขมิ้นขมมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคเหนือ มักขึ้นในบริเวณพื้นล่างของป่าดิบชื้น ที่สูงจากระดับทะเลประมาณ ๘๐๐ ม. ออกดอกประมาณเดือนพฤษภาคม ในต่างประเทศพบที่อินเดีย บังกลาเทศ และจีน (มณฑลยูนนาน).