柴达木臭草，多年生，须根细长，具短根茎。
秆细，直立，疏丛，高20-60厘米，径约1毫米，光滑或近花序处粗糙，具2-3节，节黑紫色。
叶鞘闭合达鞘口，粗糙或被毛，基部者长于而中上部短于节间；
叶舌膜质，无毛，有缺刻，中间部分长0.5-1.5毫米，侧生的长达3毫米；
叶片常疏松纵卷，稀扁平，长5-10厘米，宽1-3毫米，两面粗糙。
圆锥花序疏松，穗状，长6-16厘米，分枝短，粗糙，具少数小穗，偏向同一边；
小穗柄纤细，长1-6毫米，光滑或粗糙，顶端弯曲，被短柔毛；
小穗灰紫色，长6.8-8.3毫米，含孕性小花2-3枚，顶生不孕外稃聚集成粗棒状；
小穗轴节间长约1.6毫米，光滑；
颖膜质，顶端钝或急尖，无毛或脉上微粗糙，第一颖宽卵形至椭圆形，长5-6.5毫米，具3-5脉，侧脉短，达中部，第二颖长圆形，长6-8.2毫米，具5-7脉，侧脉达中部；
外稃硬草质，顶端1/4-1/5为膜质，常有缺刻，背面点状粗糙，第一外稃长圆形，长5-8毫米，具7-9脉；
内稃硬草质，长卵形，顶端钝，长约4毫米，被短微毛，脊上被短纤毛；
花药紫色或黄色，长1.2-2.2毫米。
花期5-7月。