ตะแบกเปลือกบางเป็นไม้ต้น สูงได้ถึง ๒๕ ม.
ใบเดี่ยว เรียงตรงข้ามสลับตั้งฉาก รูปขอบขนานรูปขอบขนานแกมรูปรี หรือรูปไข่กลับ กว้าง ๒.๕-๕.๕ ซม. ยาว ๑๕-๑๗ ซม. ปลายแหลม เรียวแหลม หรือเกือบกลม ใบอ่อนโคนสอบเรียว ใบแก่โคนมนกว้าง ขอบเรียบเกลี้ยง เส้นแขนงใบข้างละ ๖-๑๑ เส้น เส้นใบสีน้ำตาลแดง ก้านใบยาว ๓-๕ มม.
ช่อดอกแบบช่อกระจุกเชิงประกอบ ออกตามปลายกิ่ง กว้าง ๕-๑๕ ซม. ยาว ๑๐-๓๐ ซม. รูปพีระมิดหรือรูปทรงกระบอก ช่อโปร่ง ปลายสุดแตกแขนงเป็นคู่หรือเป็น ๓ แขนง มีขนสั้นนุ่มสีน้ำตาลอมแดงหนาแน่นร่วงง่าย ช่อย่อยแบบช่อกระจุก ดอกกลางมีก้านดอกเทียมยาวได้ถึง ๑.๕ ซม. ดอกอื่น ๆ ก้านดอกยาว ๕-๘ มม. ดอกตูมรูปลูกข่าง ยาว ๑-๑.๕ ซม. มีสันนูน ๑๒ สันหรือมากกว่า แต่เมื่อเป็นผลแก่สันนูนที่กลีบเลี้ยงไม่เด่นชัด สันนูนแต่ละสันยาวจนถึงส่วนเว้า ปลายดอกตูมเป็นตุ่มเล็ก ๆ ดอกสีม่วง กลีบเลี้ยงด้านนอกมีขนสั้นนุ่มสีขาวหนาแน่นโคนกลีบเชื่อมติดกับฐานดอกเป็นรูปถ้วย กว้างประมาณ ๖ มม. ยาว ๑.๓-๑.๕ ซม. ปลายแยกเป็น ๖ แฉก แต่ละแฉกยาวประมาณ ๓ มม. กางออกหรือโค้งพับลง บริเวณปลายแฉกด้านในมีขนสั้นนุ่มหนาแน่นครึ่งหนึ่งของแฉกกลีบดอก ๖ กลีบ รูปไข่กลับ กว้างประมาณ ๑ ซม. ยาว ๑.๒-๑.๓ ซม. ขอบเป็นคลื่น ก้านกลีบดอกยาว ๒-๓ มม. ติดที่บริเวณขอบฐานดอกสลับกับแฉกกลีบเลี้ยง เกสรเพศผู้จำนวนมาก ก้านชูอับเรณูยาวเกือบเท่ากัน ติดอยู่โดยรอบภายในฐานดอก รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ รูปทรงกระบอกเกลี้ยง มี ๖ ช่อง แต่ละช่องมีออวุลจำนวนมาก ก้านเกสรเพศเมียเรียวยาว ยอดเกสรเพศเมียเป็นตุ่ม
ผลแบบผลแห้งแตกกลางพู รูปทรงกระบอกกว้างประมาณ ๑ ซม. ยาว ๑.๕-๑.๗ ซม. ผลแก่แตก ๖ เสี้ยว เมล็ดค่อนข้างแบน มีปีก
ตะแบกเปลือกบางมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคกลางและภาคตะวันออก พบตามป่าดิบหรือป่าผลัดใบ ที่สูงตั้งแต่ใกล้ระดับทะเลปานกลางถึงประมาณ ๓๐๐ ม. ออกดอกเดือนมิถุนายนถึงสิงหาคม เป็นผลเดือนสิงหาคมถึงตุลาคม ในต่างประเทศพบที่ภูมิภาคอินโดจีน.