ส้มเสี้ยวจัดเป็นไม้ยืนต้นขนาดกลางดอกแยกเพศอยู่ต่างต้น มีความสูงประมาณ 6-15 เมตร เปลือกลำต้นเป็นสีเทา แตกสะเก็ดยาวตามลำต้น กิ่งอ่อนมีสีเขียว มีขนประปราย กิ่งแก่สีน้ำตาล เกลี้ยง 

ใบเป็นใบเดี่ยว รูปไข่ออกแบบเรียงสลับ เนื้อใบหนาคล้ายหนัง ปลายใบกลมมน ขอบใบเรียบ โครนใบรูปหัวใจ ผิวใบด้านบนและด้านล่างเกลี้ยง แผ่นใบยาว 4.5-9 ซม. กว้าง 5.5-12 ซม. ปลายใบแยกเป็นสองแฉก ลึก 1/6-1/3 ของความยาวใบ ระหว่างแฉกใบมีติ่งเรียวยาว 3-5 มม. มีก้านใบ ยาว 1.5-2.5 มม. ส่วนใบประดับเป็นรูปสามเหลี่ยม ยาว 1 มม. 

ดอกออกแบบช่อกระจาย บริเวณซอกใบโดยช่อดอกจะยา 1.5-4.5 ซม. มีขนประปราย ฐานดอกเป็นรูปลูกข่าง มีก้านดอกย่อยสีเขียว ยาว 7-10 มม. ส่วนกลีบเลี้ยงมี 5 กลีบสีเขียว เชื่อมติดกันคล้ายกาบ ยา 6-8 มม. กว้าง 2-3 มม. เชื่อมกันเป็นหลอด ปลายกลีบแยกแหลม กลีบดอกมี 5 กลีบสีขาว รูปขอบขนานยาว 5-7 มม. กว้าง 3-5 มม. 

ผลออกเป็นฝักรูปดาบหรือรูปขาบขนานปลายแหลมเป็นจะงอยแบนมีความยาว 20-25 ซม.กว้าง 1-1.5 ซม. ฝักเมื่ออ่อนสีเขียวมีขนสั้นนุ่มประปรายปกคลุม เมื่อแก่สีน้ำตาลดำเกลี้ยง แข็งคล้ายเนื้อไม้ ฝักแก่แตกแล้วจะบิดเป็นเกลียว เมล็ดสีน้ำตาลดำกลมแบน ผิวเรียบมันมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1 ซม. โดยใน 1 ฝักจะมีประมาณ 10-30 เมล็ด