Тимофеевка луговая (Phleum pratense L.) — верховой рыхлокустовой многолетний злак. Корневая система мочковатая, довольно мощная, проникает на глубину до 2 м. Основная масса корней, пронизывающих почву, сосредоточена на глубине 0—30 см.
Стебли прямостоячие или коленчато-изогнутые в нижней части, устойчивы к полеганию. У основания стеблевые побеги имеют вздутия в виде луковичек, в которых откладываются запасные вещества типа инулина. В кусте тимофеевки формируется три типа побегов: укороченные и удлиненные вегетативные и генеративные, достигающие высоты 1 м. Число междоузлий колеблется от 4 до 8.
Листья линейные, плоские, острошершавые. Листья на генеративных побегах всегда меньше, чем на удлиненных вегетативных.
Соцветие — ложный колос (султан) цилиндрической или слегка конусовидной формы, с округло-притуплённой верхушкой, длиной до 20 см.
Плод — мелкая зерновка в пленке серебристого цвета. Масса 1000 семян 0,2—0,5 г.
Тимофеевка относится к злакам умеренного холодного климата. Семена ее начинают прорастать и дают жизнеспособные всходы при температуре почвы около 5°С. При такой же температуре на второй год жизни начинается отрастание весной. Оптимальная температура для роста и развития 18— 19°С.
Влаголюбивое растение. Для набухания и прорастания семян требует до 80% воды от массы воздушно-сухих семян. Кормовая ценность, долговечность и урожайность хорошо проявляются при возделывании в условиях более обильного увлажнения. Оптимальная влажность почвы 75% ПВ. Транспирационный коэффициент выше, чем у овсяницы луговой, и составляет 489. Выдерживает затопление полыми водами до 30 дней.
Тимофеевка относится к длиннодневным растениям, уже в первый год формирует генеративные побеги. Наиболее интенсивного освещения требует в период от кущения до фазы бутонизации. При снижении интенсивности освещения до 30% полной сильно задерживается цветение и плодоношение, ослабляется рост корневой системы.
Тимофеевка предпочитает почвы, богатые питательными веществами (суглинистые, глинистые, аллювиальные), умеренно влажные и низинные луга с перегнойной почвой. Плохо переносит сухие песчаные и супесчаные, оподзоленные и кислые почвы.
Из селекционных сортов тимофеевки луговой широкое районирование для полевого травосеяния получили следующие: Люлинецкая 1, Марусинская 297, Белорусская 1308, Ленинградская 204, Московская 1Ф80; из местных — Сарненская, Степанаванская, Казанская, Псковская.