多年生密丛草本。秆高15-30厘米，具2-3节，光滑无毛或在节下具细毛，基部宿存灰褐色枯叶鞘。叶鞘平滑无毛，短于节间；基生叶舌平截，长约0.5毫米，秆生叶舌钝圆, 长1-1.5毫米，边缘均具柔毛；叶片纵卷如针，基生叶为秆高的2/30。

圆锥花序狭窄，常包藏于顶生叶鞘内，长5-10厘米；颖披针形，先端丝芒状，等长或第一颖稍长，长3.5-4毫米，第一颖具3脉，第二颖具5脉；外稃长8-10毫米，背部具条状毛，基盘尖锐，长约2毫米，密被柔毛，芒一回膝曲扭转，芒柱长1.6-2.2厘米，具长约1毫米的柔毛，芒针长，5-6厘米，呈手镰状弯曲、羽状毛长3-5毫米，从上向下，从外圈向内圈渐变短。花果期4-6月。

镰芒针茅是一种旱生密丛型下繁小禾草，荒漠草原草场的建群种、亚建群种或主要伴生种。生于海拔1000-2540米的山地及山麓地带，适宜土壤为沙质和砂砾质的淡栗钙土、棕钙土及棕漠土。抗逆性强，耐旱，耐土壤瘠薄，有较强的适应性。在天山北坡，它以建群种地位与博乐蒿、喀什蒿、矮锦鸡儿、羊茅、刺旋花等植物组成不同类型的草场，伴生种有木地肤、二刺叶兔唇花、白垩假木贼、小花瓦莲等，草层高度15-30厘米，总盖度20-40%；此外，它常以亚建群种与木本猪毛菜、博乐蒿、小蓬、驼绒藜、短叶假木贼等植物组成草原化荒漠草场；在巴里坤和博格达山的冷蒿+沙生针茅草原中，镰芒针茅是主要的伴生种；在天山南坡尤尔都斯盆地的冲积一洪积扇下部砾石化较强的阳坡，镰芒针茅作为优势种与细柄茅、西北针茅共同组成山地草原草场型，植被总盖度为50%，草层高20-30厘米，每平方米种的饱和度为7种。