和名はハリイに似て大きいことによる。全体にハリイより大きい。オオハリイをハリイと同種としたり、亜種と考える説もある。
匐枝は出さず叢生し、茎は直立〜斜上し、やや外側に軽く反り、基部が濃い赤紫色を帯びて、鞘状葉はハリイより長い。小穂は長さ6〜8o、幅2.5〜2.8o程度が多い。小穂の基部に不正芽をよく付ける。鱗片は赤紫色、長さ2〜2.5oで、中肋は緑色。痩果は長さ1〜1.2o、稜が少し隆起する3稜形。刺針状花被片は6個つき、痩果より明らかに長く、痩果の1.5〜2倍長、淡褐色を帯び、逆刺がやや密につく。柱基は横から見ると三角形の高さの方が幅より少し高い。雄しべは2〜3個。
ハリイは全体に小さく、基部も薄い赤紫色である。刺針状花被片が短く、長くても痩果をやや超える程度。
セイタカハリイは刺針状花被片の長さが痩果の長さとほとんど同じで、逆刺は痕跡が残る程度である。柱基も幅が広く、高さが低い。逆刺が全くないものもあり、チョウセンハリイという。
オオヌマハリイは黒褐色の匍匐根茎があり、鱗片の先が円く、痩果がレンズ形。