เป็นพืชน้ำล้มลุกเขตร้อน ชอบขึ้นในที่ดินเหนียวมีน้ำท่วมขัง มีบางพันธุ์ที่สามารถขึ้นได้ในที่ดอนเรียกว่า ข้าวไร่ ข้าวมีลำต้นกลวงและแตกตรงข้อเจริญเติบโตแบบแตกกอ ใบยาวเรียวสากคายเหมือนใบตะไคร้หรือใบคา ดอกออกเป็นช่อดอกรวมที่ปลายยอด เรียกว่า รวงข้าว ผลหรือเมล็ดเมื่อยังอ่อนจะมีสีเขียว เมื่อแก่จะมีสีเหลืองทอง ลักษณะที่สำคัญของข้าวแบ่งออกได้เป็นลักษณะที่เกี่ยวกับการเจริญเติบโตและลักษณะที่เกี่ยวกับการขยายพันธุ์
	ราก  เป็นส่วนที่อยู่ใต้ผิวดิน มีรากพิเศษที่ขึ้นที่ข้อซึ่งอยู่เหนือพื้นดิน ต้นข้าวไม่มีรากแก้ว มีรากฝอยแตกแขนงกระจายอยู่ใต้ผิวดิน ลำต้นกลวงมีข้อและปล้องชัดเจน จำนวนปล้องประมาณ 20-25 ปล้อง ต้นสูงประมาณ 1-1.5 เมตร 
ใบ   มีกาบใบ (sheath petiole) หุ้มลำต้น และแผ่นใบ (laminar) บางแคบและยาวประมาณ 0.6-2.5 ซม. เส้นกลางใบ (mid rib)เห็นชัดเจน ปลายใบแหลมโคนใบเป็นกาบหุ้มรอบต้นยาวประมาณ 0.8-2.5 ซม. ผิวใบทั้งสองด้านและขอบใบมีขนสั้นๆ
ช่อดอก   (inflorescence) เรียก รวง รวงข้าว  (panicle) ซึ่งเกิดที่ข้ออันสุดท้ายของต้นข้าว ระยะระหว่างข้ออันบนของปล้องอันสุดท้ายกับข้อต่อของใบธง เรียกว่า คอรวง ดอกย่อยของข้าว ประกอบด้วยกลีบรองดอก (bract) สองแผ่นประสานกัน เพื่อห่อหุ่มส่วนของดอก กลีบแผ่นนอกเรียกว่า เลมมา (lemma) ส่วนกลีบแผ่นในเรียกว่า พาเลีย (palea) อาจมีขนหรือไม่มีขน 
ผล  เป็น caryopsis รูปไข่ปลายแหลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-3 มม. ยาว 0.6-1.5 ซม. ผลอ่อนสีเขียว ผลแก่สุกเต็มที่สีเหลืองทอง มีเมล็ดขาว เป็นส่วนของเอนโสเปิร์มเป็นแป้งที่บริโภค คัพภะเป็นส่วนที่มีชีวิต ส่วนของข้าวกล้องเป็นส่วนที่ผ่านการกะเทาะเปลือก (กลีบรองดอก : bract) ออก หรือผ่านการขัดสีครั้งเดียว มีสีขาวขุ่นหรือสีน้ำตาล มีส่วนของเปลือกผลซึ่งมีลักษณะเป็นเยื่อหุ้ม (รำข้าว) และจมูกข้าวรวมถึงเมล็ดอยู่ครบหรือเรียกว่าส่วนของผลข้าว ส่วนเมล็ดข้าวคือข้าวขาวที่ขัดสีเอาเปลือกผล (รำข้าว) ออกไปแล้ว  [3]