丝叶薹草是一种独特的草本植物，其形态特征具有鲜明的特点。根状茎纤细且呈细长的三棱形，质地柔软，表面平滑或微有粗糙感。根部的叶鞘呈紫褐色，且在成熟时会分裂成网状结构。
叶部分则较长或短于秆，丝状，宽度约为0.5-3毫米，边缘内卷，显得较为粗糙。苞片类似于焰苞状，比小穗稍短，具有长约1毫米的长鞘。丝叶薹草的小穗分为两种类型：顶生的小穗是雄性，线形，长约1厘米，宽约1毫米，淡褐色；小穗柄长2.8-3.3厘米。侧生的小穗则是雌性，狭长圆形，长度在7-14毫米之间，宽度约2毫米，花朵密集但数量较少；其小穗柄长度为1.5-2.5厘米，同样具有丝状特征。
雄花的鳞片呈长圆形，顶端钝，约6毫米长，黄褐色，边缘具白色透明膜质边缘，而背面的中脉呈现绿色。雌花的鳞片形状稍有变化，长圆形或长圆状卵形，顶端钝或截形，约3毫米长（包括短芒），同样为黄褐色，背部中脉粗糙，并在顶端形成芒尖。果囊与鳞片等长，形状为椭圆形或倒披针状椭圆形，呈钝三棱形，约3毫米，暗绿色，覆盖着短硬毛，脉不明显，基部有短柄，上部逐渐收缩成喙，喙口近似平截。
小坚果紧密包裹在果囊中，呈倒卵状长圆形，钝三棱形，长约2毫米。成熟时变为灰黑色，基部有短柄，顶端则收缩成环状。花柱基部膨胀，柱头有三个。丝叶薹草的花果期主要在每年的7月至9月之间，这段时间是其生长和繁殖的重要时期。
多年生草本。根状茎细丛生，高10-50厘米，基部叶鞘紫褐色。叶长于或短于秆，边缘内卷，粗糙。小穗2-3个，淡褐色。雄花鳞片长圆形，黄褐色，边缘为白色透明膜质；雌花鳞片长圆形或长圆状卵形，黄褐色，果囊与鳞片近等长，椭圆形或倒披针状椭圆形，暗绿色，小坚果紧包于果囊中，倒卵状长圆形，成熟时灰黑色，花柱基部膨大，柱头3个。花果期7-9月。
