海南厚壳桂，乔木，高达20米。
老枝栗色或变黑色，有纵向细条纹及皮孔，无毛；
幼枝纤细，有纵向细条纹，被短柔毛或下部变无毛。
叶互生，披针形至长圆状披针形，长9-13厘米，宽2.5-4.5厘米，先端渐尖，基部宽楔形，薄革质，上面干时榄绿色，下面较淡，幼时上面沿中脉被微柔毛下面无毛，老时两面无毛，羽状脉，中脉及侧脉上面常稍凹陷，下面明显凸起，侧脉每边5-6条，弧曲向上，细脉纤细，网结状，在下面较密，具明显的蜂巢状小窝穴，叶柄粗壮，长5-8毫米，腹平背凸，初时被微柔毛，后毛被渐脱落。
圆锥花序穗状式，腋生及顶生，长3-8厘米，少花，分枝，分枝纤细，长达2:5厘米，具长0:5-2厘米的总梗，花序各部分密被黄褐色短绒毛；
苞片及小苞片披针状线形，长约1毫米，密被黄褐色短绒毛。
花长2.5毫米；
花梗长不及1毫米。
花被内外两面被短绒毛，花被筒倒锥形，花被裂片几与花被筒等长，宽卵圆形，先端急尖。
能育雄蕊9，长不及1毫米，花丝被柔毛，花药2室，第一、二轮雄蕊花药药室向内，花丝无腺体，第三轮雄蕊花药药室外向，花丝基部有一对具柄的三角状卵圆形腺体。
退化雄蕊位于最内轮，箭头状正三角形，具柄。
子房卵珠形，长0.7毫米，花柱纤细，长约0.7毫米，柱头头状。
果卵球形，长2.5-3厘米，直径1.5-2厘米，顶端稍突尖，基部渐狭成短柄，熟时黑色，有光泽，具皱和疣突，有不明显的纵棱。
花期4月，果期8月至翌年1月。
