多年生密丛草本。 须根粗韧，外具砂套。秆粗糙，高15-25厘米，具1-2节，基部宿存枯死叶鞘。叶鞘具密毛；基生与秆生叶舌短而钝圆，长约1毫米，边缘具长1-2毫米之纤毛；叶片纵卷如针，下面粗糙或具细微的柔毛，基生叶长为秆高2/3。

圆锥花序常包藏于顶生叶鞘内，长约10厘米，分枝简短，仅具1小穗；颖尖披针形，先端细丝状，基部具3-5脉，长2-3.5厘米；外稃长7-9毫米，背部的毛呈条状，顶端关节处生1圈短毛，基盘尖锐，密被柔毛，芒一回膝曲扭转，芒柱长1.5厘米，具长约2毫米之柔毛，芒针长3厘米，具长约4毫米之柔毛；内稃与外稃近等长，具1脉，背部稀具短柔毛。

沙生针茅在长期适应干旱、沙埋等环境胁迫演替过程中逐步对荒漠区沙地等生境产生较强的适应性，演替成为沙地植物群落的优势种。 适生年降水量150-300毫米，年≥10℃的生物学活动积温2200-3000℃。在中国，沙生针茅主要生长在内蒙古高原西部和东阿拉善一西鄂尔多斯高原的沙质、砂砾质棕钙土地带（海拔1100-1300米），此外，在荒漠地带沿着干燥山坡，沙生针茅可上升到海拔3700-3900米的高山，形成山地草原的一个组成成分，因此沙生针茅在狼山，贺兰山、龙首山、马鬃山、祁连山、阿尔泰山等山地植被中占有一定的位置。

在荒漠地带的浅覆沙洼地及沟谷等局部生境中亦有零星片段出现。沙生针茅草地往往具有不同程度的灌丛化特点。灌木的主要代表为中间锦鸡儿、矮锦鸡儿和狭叶锦鸡儿等，植丛分布均匀，长势旺盛，这显然是与沙质土壤中生理有效水分含量较高保持着一定的联系。禾草层片中除以沙生针茅为建群种外，稳定的亚优势种成分为石生钊茅和无芒隐子草。半灌木层片也比较发达，常见的代表植物有女蒿、蓍状亚菊、冷蒿、旱蒿等。常见的杂类草有草芸香、戈壁天冬、叉枝鸦葱、兔唇花、燥原荠、乳白花黄芪、彭氏鸢尾等等。草地的产草量约为10-20千克/亩，其中禾草占50%，杂类草占20%，小半灌木占12-15%，灌木占15-18%。沙生针茅还常与小半灌木组成不同的草地类型。如沙生针茅 冷蒿草地、沙生针茅 旱蒿草地、沙生针茅 女蒿草地、沙生针茅 蓍状亚菊草地、沙生针茅 刺叶柄棘豆草地（见于沙质地上）、沙生针茅 木紫菀草地（（干河床两侧的砾质沙地上）等等。 沙生针茅草地的土壤沙性大，质地疏松，结构很不紧实，不宜过牧。必须重视这类草地的合理利用，以免引起土壤侵蚀和沙化。

分布于中国内蒙古、宁夏、甘肃、新疆、西藏、青海、陕西、河北等省区。波罗的海、帕米尔、西伯利亚、蒙古也有分布。

一般4月初返青，5月下旬到6月上旬开花，6月中、下旬种子成熟。早年不抽茎结实。沙生针茅对干旱气候具有很强的适应能力。其分布区湿润系数为0.13-0.3。花果期5-10月。

沙生针茅为优等饲用植物。各种牲畜均喜食，颖果无危害。萌发早，特别是冬季枯草能完整的保存，有抓膘（早春）和保膘（冬季）作用。沙生针茅植丛低矮，最适于牧羊，但具灌丛的沙生针茅草地则适于牧驼。沙生针茅牧草产量虽低，但营养含量丰富，含有较高的粗蛋白质和粗脂肪。沙生针茅草地是荒漠草原地带优质上等草地之一。