紅千層屬于桃金娘科小喬木。樹皮堅硬，嫩枝有棱，初時有長絲毛，不久變無毛。

葉片堅革質，線形，先端尖銳，初時有絲毛油腺點明顯，干后突起，中脈在兩面均突起，側脈明顯，邊脈位于邊上，突起；葉柄極短。穗狀花序生于枝頂；萼管略被毛，萼齒半圓形；花瓣綠色，雄蕊鮮紅色，花藥暗紫色，花柱比雄蕊稍長。蒴果半球形，先端平截，萼管口圓，果瓣稍下陷；種子條狀。

花期6-8月。