Grand palmier forestier atteignant 25 m de haut, aux palmes souvent inclinées à leur extrémité et composées de nombreuses pennes très régulièrement disposées le long du rachis, comme peignées, toutes dans le même plan. Inflorescences typiques en forme de queues de cheval pendant le long du stipe. Fruits elliptiques, bleus noirâtres à maturité. Les différences facilement visibles entre cette espèce et l'autre espèce guyanaise Oenocarpus bacaba sont les suivantes : fruits sphériques chez O. bataua, elliptiques chez O. bacaba, pennes régulières le long du rachis chez O. bataua, comme ébouriffées chez O. bacaba, enfin les gaines foliaires présentent de grosses fibres sombres le long de leurs marges chez O. bataua, là où les marges sont lisses chez O. bacaba.