ตุ้มกว้าวเป็นไม้ต้น สูงได้ถึง ๒๐ ม. ต้นแก่ลำต้นอาจเป็นร่องตามยาว เปลือกแตก สีน้ำตาลอมเทาถึงสีดำอมเทา
ใบเดี่ยว เรียงตรงข้าม รูปรี กว้าง ๑-๕ ซม. ยาว ๖-๑๔ ซม. ปลายเรียวแหลม โคนมนหรือรูปลิ่ม บางครั้งเบี้ยว ขอบเรียบ แผ่นใบบางคล้ายกระดาษ เกลี้ยง เส้นแขนงใบข้างละ ๖-๑๐ เส้น ทำมุม ๔๕-๕๐ องศากับเส้นกลางใบ ตามซอกเส้นแขนงใบมีตุ่มใบมีขน ก้านใบยาว ๐.๓-๑.๕ ซม. หูใบระหว่างก้านใบรูปสามเหลี่ยมแคบ ยาว ๕-๗ มม. ปลายแยกเป็นแฉกลึกเกือบถึงโคน
ช่อดอกคล้ายช่อกระจุกเชิงประกอบกึ่งช่อกระจะ ยาวได้ถึง ๑๐ ซม. ออกที่ปลายยอด แตกแขนงด้านข้าง ๓-๗ แขนง แต่ละแขนงมีช่อย่อยแบบช่อกระจุกแน่น ๓-๗ ช่อ เส้นผ่านศูนย์กลาง ๐.๗-๑ ซม. มีใบประดับระหว่างดอกรูปแถบแคบถึงรูปกระบองแกมรูปแถบแคบ ยาว ๑-๑.๒ มม. ดอกสีขาวหรือสีเหลืองอ่อน กลีบเลี้ยงโคนเชื่อมติดกันเล็กน้อย ปลายแยกเป็น ๔-๕ แฉก แต่ละแฉกรูปกระบองหรือรูปช้อนแกมรูปกระบอง ยาวได้ถึง ๑ มม. กลีบดอกโคนเชื่อมติดกันเป็นรูปหลอดแคบปากบานหรือรูปกรวย หลอดกลีบดอกยาวประมาณ ๒ มม. ปลายแยกเป็น ๔-๕ แฉก ขอบเรียงจดกันในดอกตูม ยาวประมาณ ๑ มม. เกสรเพศผู้ ๔-๕ เกสร ติดที่ส่วนบนหลอดดอก ก้านชูอับเรณูสั้น อับเรณูยาวประมาณ ๐.๕ มม. ยาวพ้นหลอดดอกเล็กน้อย รังไข่อยู่ใต้วงกลีบ ยาวไม่ถึง ๑ มม. อยู่ชิดกันในช่อดอกแต่ไม่เชื่อมติดกัน มี ๒ ช่อง แต่ละช่องมีออวุล ๔-๑๒ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียยาวพ้นกลีบดอก ๔-๖ มม. ยอดเกสรเพศเมียเล็กรูปทรงกลมถึงทรงรูปไข่กลับ
ผลเป็นช่อกระจุก เส้นผ่านศูนย์กลาง ๕-๖ มม. แต่ละผลแบบผลแห้งแตก ทรงรูปไข่กลับ ยาว ๑-๒ มม. เกลี้ยงหรือมีขนประปราย มีกลีบเลี้ยงติดทน แตกเป็น ๔ ซีกจากโคนขึ้นไป เมล็ดขนาดเล็ก ยาวประมาณ ๐.๕ มม. มี ๒-๓ เมล็ด มีปีกเล็ก ๆ ใกล้ปลาย
ตุ้มกว้าวเป็นพรรณไม้ถิ่นเดียวของไทย มีเขตการกระจายพันธุ์ทางภาคตะวันตกเฉียงใต้และภาคใต้ พบตามป่าดิบ ป่าเบญจพรรณ ป่าเต็งรัง และป่าชายหาด ที่สูงตั้งแต่ใกล้ระดับทะเลปานกลางจนถึงประมาณ ๓๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนมกราคมถึงมีนาคม.