形态丛生，根系发达，须根主要分布于15厘米表层中，分蘖众多，单株栽培情况下可达250-300个或更多。秆直立高80-100厘米。叶狭长，长5-12厘米，宽2-4毫米，深绿色，幼时折叠；叶耳小；叶舌小而钝；叶鞘红色或紫红色。穗细长，最长可达30厘米，含小穗数可达35个。
黑麦草喜温凉湿润气候。宜于夏季凉爽、冬季不太寒冷地区生长。10℃左右能较好生长，27℃以下为生长适宜温度，35℃生长不良。
光照强、日照短、温度较低对分蘖有利。温度过高则分蘖停止或中途死亡。黑麦草耐寒耐热性均差，不耐阴。黑麦草不耐旱，尤其夏季高热、干旱更为不利。对土壤要求比较严格，喜肥不耐瘠。略能耐酸，适宜的土壤pH为6-7。
黑麦草营养价值高，富含蛋白质、矿物质和维生素，其中干草粗蛋白含量高达25%以上，且叶多质嫩，适口性好，可直接喂养牛、羊、马、兔、鹿、猪、鹅、鸵鸟、鱼等。