ต้นมะเม่า เป็นไม้ยืนต้นที่มีอายุยืนยาว แตกกิ่งก้านมาก กิ่งแขนงแตกเป็นพุ่มทรงกลม สูงประมาณ 5-10 เมตร เมื่อโตเต็มที่จะมีขนาดถึง 4 คนโอบ และมีเนื้อไม้แข็ง มักขึ้นตามป่าเบญจพรรณ ป่าดิบแล้ง หรือตามหัวไร่ปลายนาทั่วทุกภาคของประเทศไทย โดยจังหวัดกาญจนบุรีจะมีต้นมะเม่าในป่าเป็นจำนวนมาก และมะเม่ายังเป็นผลไม้ท้องถิ่นของภาคอีสาน ในเทือกเขาภูพานของจังหวัดสกลนครอีกด้วย 

ใบมะเม่า เป็นใบเดี่ยว สีเขียวสด ผิวใบเรียบเป็นมันทั้งสองด้าน ใบออกหนาแน่นเป็นร่มเงาได้เป็นอย่างดี 

ดอกมะเม่า ดอกมีขนาดเล็กสีขาวอมเหลือง ออกดอกเป็นช่อยาวตามปลายกิ่งและซอกใบ ช่อดอกคล้ายพริกไทย ลักษณะของดอกเป็นดอกแยกเพศกันอยู่คนละต้น โดยจะออกดอกในช่วงเดือนมีนาคมถึงเดือนเมษายน และสุกในเดือนสิงหาคมถึงเดือนกันยายน 

ผลมะเม่า ลักษณะของผลเป็นทรงกลม ผลมีขนาดเล็กและเป็นพวง ผลดิบมีสีเขียวอ่อนหรือสีเขียวเข้ม มีรสเปรี้ยว แต่เมื่อสุกแล้วจะเปลี่ยนเป็นสีแดงและม่วงดำในที่สุด โดยผลสุกจะมีรสหวานอมเปรี้ยวและฝาด เมล็ดกรุบกรับ ในหนึ่งผลจะมีหนึ่งเมล็ด เปลือกหุ้มเมล็ดแข็ง