ตะค้านเขาใหญ่เป็นไม้เถาเนื้อแข็ง ลำต้นมีข้อโป่งพอง มีรากยึดเกาะออกจากข้อ กิ่งเกลี้ยงหรือมีขนประปราย

 ใบเดี่ยว เรียงสลับ รูปหัวใจ รูปหัวใจฐานกว้าง หรือรูปไข่ สมมาตรหรือไม่สมมาตร กว้าง ๖-๙ ซม. ยาว ๘-๑๑ ซม. ปลายแหลมหรือเรียวแหลม โคนเบี้ยว รูปลิ่ม หรือรูปหัวใจ ขอบเรียบ แผ่นใบบางคล้ายกระดาษ ด้านบนเกลี้ยง ด้านล่างมีขนประปรายและร่วงง่าย เส้นแขนงใบข้างละ ๒-๓ เส้น เกลี้ยงหรือมีขนประปราย ก้านใบยาว ๑-๑.๕ ซม. เกลี้ยง หูใบรูปขอบขนานแกมรูปใบหอก หุ้มยอดอ่อนและร่วงง่าย

 ดอกแยกเพศต่างต้น ช่อดอกคล้ายช่อหางกระรอก ห้อยลง รูปทรงกระบอก ออกที่ซอกใบบริเวณปลายยอด ดอกอัดแน่นบนแกน ช่อดอกสีเขียวอมเหลืองหรือสีเหลือง ดอกเล็ก ไร้กลีบรวม ใบประดับย่อยรูปวงกลมหรือแบบก้นปิด เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๒ มม. ก้านใบประดับยาว ๐.๔-๐.๕ มม. หรือไร้ก้าน ช่อดอกเพศผู้กว้าง ๑-๒ มม. ยาว ๔-๗ ซม. ก้านช่อดอกยาว ๑-๒ ซม. ดอกเพศผู้มีเกสรเพศผู้ ๔-๖ เกสร ก้านชูอับเรณูยาว ๐.๖-๐.๘ มม. อับเรณูยาว ๐.๕-๐.๗ มม. ช่อดอกเพศเมียกว้าง ๑-๒ มม. ยาว ๔-๗ ซม. ก้านช่อดอกยาว ๑-๒ มม. ดอกเพศเมียมีรังไข่อยู่เหนือวงกลีบ รูปทรงค่อนข้างกลม มี ๑ ช่อง มีออวุล ๑ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียสั้น ยอดเกสรเพศเมียรูปดาว มี ๓-๕ แฉก มีขน

 ช่อผลรูปทรงกระบอก กว้าง ๐.๕-๑ ซม. ยาว ๘-๑๖ ซม. ห้อยลง ก้านช่อยาว ๐.๕-๓ ซม. เกลี้ยงผลแบบผลผนังชั้นในแข็ง รูปทรงค่อนข้างกลม เส้นผ่านศูนย์กลาง ๓-๕ มม. อัดแน่นหรือกระจายห่าง ๆ บนแกน ปลายผลมนกลมหรือค่อนข้างแหลม มียอดเกสรเพศเมียติดทน ผลสุกสีเหลืองหรือสีส้มแดง เมล็ดรูปทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๓ มม. มี ๑ เมล็ด

 ตะค้านเขาใหญ่เป็นพรรณไม้ถิ่นเดียวของไทย มีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคตะวันออก ภาคกลาง และภาคตะวันออกเฉียงใต้ พบขึ้นริมลำธารในป่าดิบชื้น ที่สูงจากระดับทะเลปานกลางประมาณ ๖๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนมีนาคมถึงกรกฎาคม.