Корневая система житняка мочковатая, мощная, проникает в глубину до 22,5 м. Стебель полый, под колосом слабошероховатый.
Листья узколинейные, снизу гладкие, сверху волосистые или шероховатые. Соцветие — линейный или яйцевидный колос с ясно заметными промежутками между колосками. Они неопушенные, зелёные и сизо-зелёные с 3-10 цветками. Масса 1000 семян — 0,8-1,8 г. Житняк — долголетнее, раннеспелое, рыхлокустовое, полуверховое растение ярово-озимого типа развития высотой 50-90 см. При весенних подпокровных посевах и недостаточном увлажнении развивается медленно, к осени дает всего лишь 1-2 стебля, занимая едва 10-15% предоставленной площади. Кустистость житняка в первый год жизни составляет 20-30 стеблей на одном растении. На второй год жизни он также образует не очень много побегов, слабо вытесняет сорняки и даёт небольшой урожай сена. Полного развития он достигает только на третий год жизни, при этом в разреженных посевах образуется до 600-800 стеблей на одно растение. В это время у него формируется плотная дернина, и почти полностью вытесняются все однолетние сорняки. Благодаря мощному кущению он обладает большой конкурентоспособностью.
На третий год житняк даёт наибольшие урожаи сена и семян, а с 5-6-го года его продуктивность начинает постепенно снижаться, хотя из травостоя не выпадает десятки лет. Он мирится с затенением покровными культурами только во влажных районах при ранневесеннем сроке сева. Хотя эта культура относится к типичным ксерофитам, но молодые всходы его гибнут от знойных солнечных лучей. Житняк обладает высокой морозоусточивостью и зимостойкостью. Он также хорошо переносит длительную засуху, а после выпадения осадков интенсивно отрастает. Он не очень требователен к почвам, может произрастать даже при их засолении. На бедных сухих почвах он развивает мощную глубоко проникающую корневую систему, которая по массе в несколько раз превосходит надземную часть. Это культура нейтральных и слабозасоленных почв. На формирование 1 т сена он потребляет из почвы 22 кг азота, 5,4 кг фосфора и 21 кг калия.