和名は糸のように細く、花序が線香花火のようであることから。葉は細い線形。花序は1〜2回、分岐する。小穂は披針形。鱗片は暗褐色で、縁に毛がある。鱗片の中肋は緑色で、先の芒は短く、ほとんど突き出ない。果実は柱基が膨らみ、倒卵形で、断面は3稜形。花柱の先は3分岐。
日本に分布するハタガヤ属はハタガヤ、イトテンツキ、イトハナビテンツキの３種である。ハタガヤとイトテンツキは小穂にほとんど柄がなく、小穂が頭状に固まってつく。ハタガヤは鱗片の中肋が突き出る。