มะขามเป็นไม้ยืนต้นขนาดกลางถึงใหญ่ สูง 6-20 เมตร เปลือกต้นสีเทา ดำ มีริ้วรอยมาก แตกกิ่งก้านสาขามาก ไม่มีหนาม 

ใบเป็นใบประกอบ ปลายเป็นใบคู่ ใบยาว 8-11 ซ.ม. มีใบย่อย 14-40 ใบ ใบย่อยลักษณะใบยาวปลายมนกลม ยาว 1-2,4 ซ.ม. กว้าง 4.5-9 ม.ม. ปลายใบมน หรือบางทีก็เว้าเข้าเล็กน้อย ฐานใบทั้ง 2 ข้างเว้าเข้าไม่เท่ากัน ตัวใบเรียบไม่มีขน 

ดอกออกที่ปลายก้านหรือจากซอกใบ เป็นช่อบานจากโคนไปปลาย ดอกมีกลีบหุ้มดอกอ่อน 1 กลีบ สีแดง ขอบมีขนสั้นสีขาว เมื่อดอกบานจะหลุดร่วงไปกลีบเลี้ยงไปกลีบเลี้ยงมี 4 กลีบ สีเหลืองปลายกลีบแหลมมีสีแดงเรื่อ ๆ กลีบดอกมี 5 กลีบ ขนาดไม่เท่ากัน สีเหลืองมีลายเส้นกลีบดอกสีแดงเข้ม ริมกลีบดอกมีรอยย่น ๆ กลีบดอก 2 กลีบล่างจะฝ่อ เล็กหายไป มีเกสรตัวผู้ 3 อัน ก้านเกสรติดกันจากส่วนกลางลงมา รังไข่มี 1 อัน เป็นฝักยาว ส่วนปลาย เป็นก้านเกสรตัวเมีย มีเมล็ดมาก ฝักทรงกระบอก แบนเล็กน้อย ยาว 3-14 ซ.ม. กว้าง 2 ซ.ม. เปลือกนอกสีเทา ภายในมีเมล็ด 3-10 เมล็ด เมล็ดมีผิวนอก สีน้ำตาลแดงเรียบเป็นมัน ออกดอกในช่วงเดือนพฤษภาคมเป็นต้นไป ฝักแก่ในราวเดือนธันวาคม