Овсяница – травянистый многолетник с компактными или ползучими корнями. Высота большинства декоративных сортов составляет 10-20 см, но в природе можно встретить разновидности с прямостоящими тонкими стеблями длиной 1,2-2 м. Растение отращивает вегетативные боковые побеги, покрытые листвой и голые цветоносы. В узлах побега, а также у его основания растут линейные влагалищные листья с шероховатой или волосистой поверхностью. Ширина листа не превышает 1,5 см. Листовая пластина сложена пополам вдоль вертикальной оси, что делает её еще более узкой. Такой изгиб помогает растению сохранить драгоценную влагу в засушливый период. На поверхности листа различимы параллельные жилки. Конец листа напоминает шиловидный нарост.

В июне овсяница начинает цвести, выбрасывая раскидистые метельчатые соцветия, состоящие из нескольких более коротких колосков на тонкой цветоножке. Длина отдельного колоса составляет 0,5-1,5 см. Сами же голые цветоносы вырастают вдвое длиннее листьев и возвышаются над дерниной. Рыхлые метелки придают растению воздушность. Они окрашены в светлые желтовато-зеленые тона и легко колышутся от малейшего дуновения ветра. На колосках вырастают неравные по размеру килеватые чешуйки. Под ними скрываются 3 тычинки и обратнояйцевидная завязь, на которой видны 2 рыльца. В результате опыления созревают мелкие (2-5 мм в длину) продолговатые зерновки. Со спинки на них присутствует бугорок, а спереди находится глубокий желоб.