สมอพิเภกเป็นไม้ต้นขนาดใหญ่ มีความสูง 25-50 เมตร ส่วนยอดแผ่กว้าง บริเวณโคนต้นมักมีรากค้ำยัน (พูพอน) ขนาดใหญ่ เปลือกหนาสีดำแกมขาวประปราย และมีรอยแตกเป็นร่องตามยาว 

ใบ ใบสมอพิเภกเป็นใบเดี่ยว ออกเรียงเวียนสลับกัน รูปไข่กลับ กว้าง 2-10 เซนติเมตร ยาว 4-16 เซนติเมตร ปลายใบมนกลมหรือแหลม โคนใบสอบแคบ เนื้อใบค่อนข้างหนาเป็นมัน มีเส้นใบ 6-8 คู่ ก้านใบมีความยาว 3-9 เซนติเมตร และมักมีตุ่มหูดเล็กๆอยู่กลางก้านใบหรือใกล้ๆโคนใบ 

ดอก ดอกสมอพิเภกมีสีเหลืองมีขนาดเล็กออกเป็นช่อตามง่ามใบ ช่อดอกยาว 3-15 เซนติเมตร เป็นดอกย่อยไม่มีก้านดอก ดอกเพศผู้จะอยู่ที่ปลายช่อ ส่วนดอกสมบูรณ์เพศจะอยู่ที่โคนช่อ มีกลีบรองดอกเชื่อมติดกัน มีขน ตอนล่างเป็นรูปท่อยาว 1.5-3 มิลลิเมตร ตอนบนแผ่ออกเป็นรูปถ้วยตื้นๆ กว้าง 0.4 เซนติเมตร ยาว 0.1 เซนติเมตร ส่วนปลายแยกเป็นกลีบรูปสามเหลี่ยม ไม่มีกลีบดอก เกสรตัวผู้มี 10 อัน และก้านเกสรตัวผู้ยาว 3 มิลลิเมตร รังไข่มี 1 ช่อง โดยท่อเกสรตัวเมียมีลักษณะเกลี้ยง ยาว 4 มิลลิเมตร 

ผล ผลมีลักษณะค่อนข้างกลมหรือรูปกลมรีออกรวมกันเป็นพวงโตๆ กว้าง 1.5-2 เซนติเมตร ยาว 2-3 เซนติเมตร มีสันให้เห็นรางๆ 5 สัน เปลือกผลมีลักษณะแข็งและมีขนละเอียดขึ้นเล็กน้อย เมล็ด มีลักษณะเรียวยาวรูปวงรี กว้าง 0.5 เซนติเมตร และยาว 1.2 เซนติเมตร โดยสมอพิเภกจะออกดอกระหว่างเดือนมีนาคมถึงเมษายน และผลจะแก่จัดในช่วงเดือนกันยายนถึงพฤศจิกายน