Стебли прямостоячие, слегка опушённые в узлах, высотой 80–120 см. От одного растения развивается 2–7 побегов. Листья ланцетные, заострённые, с ресничками по краю. Влагалище нижних листьев обычно опушённое и реже голое, с язычком. Соцветие — рыхлая метёлка. Колоски крупные, поникающие, с 3 цветками и остями, колосковые чешуи одинаковые. Плод — зерновка, заключённая в цветковые чешуи, соломенно-жёлтого до тёмно-бурого цвета, с тонкой продольной бороздкой. Всходы: первый лист светло-зелёный, с волосками по краю и чётко выраженными жилками на пластинке, язычок короткий, плёнчатый, колеоптиль серо-зелёный. Последующие листья почти голые.
Ранний яровой сорняк, успешно перезимовывающий в мягкие зимы. Размножается семенами, часть которых прорастает осенью (сентябрь–октябрь) при температуре 15–18 0C, а другая — после перезимовки (март–апрель) при температуре 6–10 0C. Семена имеют период покоя 3–4 месяца, массовое засорение происходит от весеннего прорастания семян. Цветёт и плодоносит с июня по июль. Наиболее крупные семена находятся в нижней части метёлки. Их период покоя составляет 2–2,5 месяца, всхожесть дружная, а развившиеся из них растения скороспелые. В почве семена сохраняют всхожесть более 3 лет. Одно растение даёт 200–300 (до более 3000) семян.
Овсюг засоряет озимые и яровые зерновые культуры сплошного сева, а также плохо обработанные пропашные культуры, вику, лён, молодые посевы люцерны, клевера, травосмеси, виноградники, огороды и края полей. Развивается на всех типах почв, но преобладает на их более лёгких разновидностях.
В нашей стране встречается до 850 м над уровнем моря.
До фазы выхода в трубку является хорошим кормовым растением.
