ニワゼキショウより全体にやや大きいためオオニワゼキショウと名づけられているが、花は小さく、生育によっては名の似合わないものも多い。
ニワゼキショウの白花とよく似ており間違いやすい。
茎は基部で枝分かれして直立し、両側に狭い翼(ひれ)があり扁平、幅約3〜4o(小形のもの実測1.6〜2.0o)。葉は剣状葉、幅4〜8o、(実測3.0〜3.5o)二つ折りになり茎を抱き、茎に沿って直立する。葉縁に微細な鋸歯がある。花は淡青紫色で、直径約1cmと小さい。内花被片3個と外花被片3個あり、内花被片の幅が狭く、外花被片より小さい。花被片の先はやや細く尖り、花被片が平開しなかtったり、やや曲がることが多い。花被片にニワゼキショウのような濃色の筋がほとんどなく、花の中心部の赤紫色〜青紫色も少ない。果実は直径約5oの球形。種子は黒褐色、ニワゼキショウの種子とよく似ており、ほとんど見分けがつかない。
学名は諸説あり、S. rosulatum Bickn. (Annual Blue-eyed Grass)といわれる場合もある。
アイイロニワゼキショウ S. graminoides Bicknell (別名ルリニワゼキショウ、ヒレニワゼキショウ)を同じものとしている図鑑もある。アイイロニワゼキショウは大型で、花の青色が濃く、花弁の先が芒状に伸び、花糸が合着して管柱状になる。
ニワゼキショウは花が淡紅紫色又は白色でやや大きく、花の中心部の濃色部分が大きい。果実は直径約3oで明らかに小さく、茎も幅が狭い。