ตะเคียนเฒ่าชนิดนี้เป็นไม้พุ่มถึงไม้ต้น สูง ๒-๑๐ ม. อาจสูงได้ถึง ๑๗ ม. เส้นผ่านศูนย์กลางลำต้นได้ถึง ๓๐ ซม. พบน้อยมากที่เป็นไม้เลื้อย เปลือกต้นสีน้ำตาลอ่อน มีรอยแตกเป็นร่องสีขาว กิ่งรูปทรงกระบอก สีน้ำตาล
ใบเดี่ยว เรียงตรงข้าม รูปรี รูปขอบขนาน รูปไข่กลับแกมรูปใบหอกกลับ หรือรูปไข่แกมรูปใบหอก กว้าง ๕-๑๕ ซม. ยาว ๑๑-๒๕ ซม. ปลายเรียวแหลมหรือมนถึงมนกลม ส่วนปลายสุดคอดเรียวยื่นยาวออกไปได้ถึง ๑.๕ ซม. โคนรูปลิ่ม มนกลมถึงกึ่งตัด หรืออาจเป็นรูปหัวใจเล็กน้อย ขอบเรียบ แผ่นใบค่อนข้างหนาถึงหนาคล้ายแผ่นหนัง เกลี้ยง สีเขียวเข้ม เป็นมัน เส้นกลางใบนูนเล็กน้อยถึงเป็นร่องทางด้านบน นูนเด่นชัดทางด้านล่าง เส้นแขนงใบข้างละ ๔-๘ เส้น เห็นเด่นชัดทางด้านล่าง ก้านใบกึ่งรูปทรงกระบอก ยาว ๐.๘-๒.๕ ซม. ไม่มีติ่งใบ หูใบเชื่อมกันเป็นปลอกโอบรอบกิ่ง สูง ๑-๒ มม.
ช่อดอกมีความหลากหลายมาก ส่วนใหญ่เป็นแบบช่อกระจุกเชิงประกอบกึ่งช่อกระจะ ออกตามปลายกิ่ง ยาวได้ถึง ๑๖ ซม. มี ๒-๓ ดอกถึงจำนวนมาก อาจพบแบบช่อเชิงลด แบบช่อเชิงหลั่นคล้ายช่อกระจะ หรือลดรูปเป็นแบบช่อกระจุกกลม ดอกเมื่อบานมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ๑.๖-๒ ซม. มีกลิ่นคล้ายเนย ก้านช่อดอกยาว ๒-๘.๕ ซม. ก้านดอกยาว ๒-๕ มม. กลีบเลี้ยงรูประฆังถึงรูปกึ่งวงกลม ยาว ๕-๗ มม. อวบหนา มีเนื้อ โคนเชื่อมติดกัน ยาวประมาณ ๒ มม. ปลายแยกเป็น ๕ แฉก แฉกยาว ๓-๕ มม. เรียวแคบแล้วแผ่กางออกเมื่อเป็นผล กลีบดอกรูปกรวย ยาว ๒-๓.๕ ซม. สีขาวนวลถึงสีส้มอ่อนหรือสีเหลือง มักหนา อวบมีเนื้อ โคนเชื่อมติดกัน ยาว ๑.๕-๒ ซม. ปลายแยกเป็น ๕ แฉก แต่ละแฉกรูปขอบขนาน ยาว ๐.๕-๑.๕ ซม. แฉกกลีบดอกสั้นกว่าหลอดกลีบดอกเสมอ เกสรเพศผู้ ๕ เกสร ยาวไม่พ้นกลีบดอก ก้านชูอับเรณูยาว ๑.๔-๑.๘ ซม. โคนแผ่แบน ติดที่บริเวณครึ่งบนของหลอดกลีบดอก อับเรณูรูปขอบขนาน ยาว ๓-๔.๕ มม. รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ รูปทรงกลมแกมรูปทรงรี รังไข่รวมก้านยอดเกสรเพศเมียยาว ๒-๓.๒ ซม. มี ๒ ช่อง แต่ละช่องมีออวุลจำนวนมาก ยอดเกสรเพศเมียเป็นตุ่ม รูปกรวยกลับหรือรูปโล่ อาจมี ๒ พู เห็นไม่ชัด
ผลแบบผลมีเนื้อหนึ่งถึงหลายเมล็ด รูปทรงกลมแกมรูปทรงรีหรือทรงรูปไข่ ปลายแหลม เส้นผ่านศูนย์กลาง ๑-๒ ซม. ผลอ่อนสีเขียว เมื่อแก่สีเหลืองอมชมพูหรือสีเหลืองอมฟ้า มีส่วนโคนก้านยอดเกสรเพศเมียติดทนที่ปลายผล เมล็ดจำนวนมาก เป็นเหลี่ยมมุมหยาบ ๆ ยาว ๐.๗-๑.๗ มม.
ตะเคียนเฒ่าชนิดนี้มีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคตะวันออกเฉียงใต้และภาคใต้ พบตามป่าดิบ ป่าพรุ หรือพื้นที่เปิดโล่ง ที่สูงตั้งแต่ใกล้ระดับทะเลปานกลางจนถึงประมาณ ๒,๐๐๐ ม. ออกดอกเดือนเมษายนถึงกันยายน เป็นผลเดือนกรกฎาคมถึงธันวาคม ในต่างประเทศพบทางตอนใต้ของเมียนมา กัมพูชา ลาว ไปจนถึงภูมิภาคมาเลเซีย หมู่เกาะโซโลมอน และตอนเหนือของออสเตรเลีย
ประโยชน์ เนื้อไม้ใช้ในงานก่อสร้างและใช้เป็นไม้ฟืน.