ย่านางแดงเป็นไม้เถาเนื้อแข็ง พาดพันไปตามต้นไม้อื่น ยาวได้ถึง 5 เมตร เถาขนาดกลางๆมักแบนมีร่องตรงกลาง สีออกเทาน้ำตาล เถาแก่กลม สีน้ำตาลแดง มีมือพันสำหรับยึดเกาะ ออกเป็นคู่ ปลายม้วนงอ ใบดกหนาทึบ 

ใบเดี่ยว เรียงสลับ รูปไข่แกมขอบขนาน กว้าง 3-7 เซนติเมตร ยาว 6-12 เซนติเมตร ผิวใบมัน สีเขียวเข้ม ปลายใบเว้าตื้น กึ่งเรียวแหลมถึงมีติ่งหนาม โคนใบกลมถึงรูปหัวใจตื้น ขอบใบเรียบ ผิวเกลี้ยงทั้งสองด้าน เส้นแขนงใบ 3-5 เส้น ปลายเส้นใบโค้งจรดกัน ก้านใบยาว 2-3.5 เซนติเมตร หูใบรูปเคียว ร่วงง่าย 

ดอกช่อกระจะ ออกที่ปลายกิ่ง รูปทรงกระบอกแคบ โค้งเล็กน้อย ปลายบานห้อยลง ยาว 15-100 เซนติเมตร ดอกย่อยจำนวนมาก กลีบดอกสีแดงสด มี 5 กลีบ รูปไข่กลับ ยาว 1.2-1.5 เซนติเมตร มีขนสีขาวปกคลุม ปลายกลีบดอกแหลมมน ฐานรองดอกรูประฆัง เกสรเพศผู้ 3 อัน ก้านเกสรสีแดง ยื่นพ้นกลีบดอก เกสรเพศผู้เป็นหมัน 7 อัน ยาวไม่เท่ากัน รังไข่ยาวประมาณ 0.7 เซนติเมตร มีขนสั้นปกคลุม ก้านสั้น ก้านเกสรเพศเมียยาวประมาณ 0.7 เซนติเมตร ยอดเกสรเพศเมียไม่ชัดเจนใบประดับรูปลิ่ม ติดทน ยาวประมาณ 1 เซนติเมตร กลีบเลี้ยงสีแดง 5 กลีบ รูปถ้วย ยาว 0.5-1 เซนติเมตร มีขนสั้นปกคลุม สีชมพูอ่อนหรือสีแดง ปลายแยกเป็น 5 แฉก 

ผลเป็นฝักแบน รูปขอบขนาน ปลายแหลม โคนฝักเป็นรูปหอก สีเขียวอ่อน เปลือกแข็ง เมื่อแก่แตกอ้า ยาว 15-16 เซนติเมตร เมล็ด 8-9 เมล็ด รูปขอบขนาน ยาวประมาณ 1.7 เซนติเมตร พบตามป่าดิบเขา ป่าเบญจพรรณที่แห้งแล้ง และที่โล่งแจ้ง ออกดอกช่วงเดือน พฤษภาคม ถึงสิงหาคม ขยายพันธุ์ด้วยเมล็ด