Различают две формы костреца безостого: северный (луговой), который распространен в лесной зоне; южный (степной) — в степи.
В лесостепной зоне могут встречаться обе эти формы. Корневая система у этой культуры мочковатая, сильно развитая, проникает в глубину более 2 м; оставляет в почве большое количество корневых остатков. Корневища имеют длину 5-20 см и залегают на глубине 8-15 см, что определяет его высокую зимостойкость. Куст состоит из многочисленных прямых, гладких, довольно твердых и хорошо облиственных стеблей высотой от 70 до 150 см. Листья длинные, широкие, плоские, сравнительно грубые, по краям шероховатые. Цветки крупные, сидят в колосках, собранных в большую метелку, которая до цветения бывает наклонной (одногривой), после этого становится прямостоячей и раскидистой. Веточки метелки несут на своих концах многоцветковые колоски. Плодоношение у него, как правило, обильное, семена крупные и продолговатые. Зерновка плотно одета цветочными чешуями. Масса 1000 штук — 3-4 г.
Кострец безостый обладает исключительной экологической пластичностью и приспособляемостью к различным условиям. На заливных лугах он переносит затопление весенними водами до 30-45 дней и в то же время очень засухоустойчив, благодаря чему широко распространен в сухих степях. Он зимо — и холодостоек, хорошо переносит суровые бесснежные зимы и весенние заморозки, благодаря чему его культура с успехом может продвигаться далеко на север, даже за Полярный круг. Эта культура хорошо удается при посеве на склонах и закрепленных песках, на пойменных и лиманных лугах с близким залеганием грунтовых вод, а также при орошении. К почвам кострец безостый нетребователен. Лучше всего он произрастает и дает высокие урожаи на рыхлых, проницаемых черноземных почвах, так как только в таких условиях хорошо развиваются корневища. Подпочва также должна быть рыхлой. Кислые, заболоченные и очень плотные почвы для его возделывания непригодны.