Мятлик луговой — низовой корневищный или корневищно-рыхлокустовой многолетний злак. Имеет ползучие подземные побеги — корневища и большое количество мочковатых корней, густо пронизывающих верхний слой почвы и образующих плотную дернину. Генеративные стебли немногочисленные, невысокие (40—70 см), тонкие, прямостоячие, среднеоблиственные. Стеблевые листья короткие, гладкие. Влагалища цилиндрические, иногда с незначительным килем.

       Язычок короткий, округлый, притуплённый.

       В травостое преобладают короткие, вегетативные побеги. Листья у них узкие, длинные, вдоль сложенные, наверху загнутые в виде колпачка. По оси на листе просвечивают две белые линии. Соцветие — пирамидальная метелка (9—11 см), во время цветения раскидистая, при созревании односторонняя. Колоски яйцевидные, с 3—5 цветками. Колосковые чешуи почти равные, нижние цветковые чешуи продолговатые, заостренные, волосистые. Семена очень мелкие, почти трехгранные, длиной 2—2,75 мм, шириной 0,5 мм, кверху заостренные, коричневато-бурого цвета, несыпучие, с войлочным опушением в нижней части. Очень зимостойкий злак, выдерживает суровые зимы и поздние весенние заморозки. Довольно влаголюбив, но сравнительно легко переносит засушливые периоды, хотя при этом интенсивность кущения снижается. Выдерживает затопление весенними водами до 30 дней.

       Растение озимого типа развития. В год посева развивается очень медленно и не образует генеративных стеблей. Полного развития достигает на третий-четвертый год жизни. Весной отрастает рано, часть перезимовавших побегов переходит в генеративное состояние. Выколашивается в средней полосе во второй половине мая, цветет в конце мая — первой половине июня. Цветет в утренние часы, продолжительность цветения около двух недель. Опыляется перекрестно, но склонен к самоопылению. Созревание семян наступает в лесной зоне 3— 25 июля, в лесостепной — в первой половине июля. Семена не осыпаются.

       Можно использовать для улучшения природных и создания долголетних культурных пастбищ в различных районах, за исключением засушливых степных, полупустынных и пустынных. Хорошо растет на средне-увлажненных, плодородных суглинистых некислых почвах, а также на осушенных торфяниках. Плохо выносит избыточное увлажнение почвы. Является типичным пастбищным растением, устойчивым к стравливанию и вытаптыванию. При сенокосном использовании уступает по урожайности таким видам, как тимофеевка луговая, костер безостый, овсяница луговая, ежа сборная, райграс пастбищный. На пастбищах урожай зеленой массы составляет до 250—350 ц с 1 га.

       Молодая трава мятлика характеризуется повышенным содержанием протеина, витамина С и каротина. В травосмесях поедается хорошо всеми видами скота, в чистых посевах поедаемость снижается. В направлении повышения урожайности кормовой массы и улучшения ее поедаемости необходимо вести селекционную работу с ним. При благоприятных условиях возделывания мятлик луговой отличается высоким долголетием. На пастбищах и сенокосах может сохраняться до 10 лет и более. На семена используется 3—4 года, но урожаи семян невысокие.  Одним из недостатков мятлика лугового является слабая устойчивость его к болезням (мучнистой росе, ржавчине и другим).