仙台薹草，根状茎细长，具地下匍匐茎。
秆密丛生，高10-35厘米，细弱，三棱形，平滑，向顶端稍粗糙。
叶基生，短于或等长于秆，宽2-3毫米，平展或有的折合，边缘粗糙，具鞘；
鞘长2-3厘米，常开裂。
苞片下面的线形，上面的呈刚毛状，具鞘；
鞘长5-10毫米，鞘的一面为膜质，棕色。
小穗3-4个，单生于苞片鞘内，间距最长达5.5厘米，向顶端间距渐短，雄雌顺序，顶生小穗雄花部分较雌花部分长，侧生小穗常雌花部分长于雄花部分，小穗长圆形，长8-15毫米，具几朵至10余朵较密生的雌花；
具细的小穗柄。
雄花鳞片卵状披针形，长约3.5毫米，顶端急尖或钝，膜质，褐色，背面具1条中脉；
雌花鳞片卵形，长2-2.5毫米，顶端急尖，无短尖，膜质，红棕色，背面具3条脉。
果囊近于直立，长于鳞片，宽椭圆形或宽卵形，平凸状，长约3毫米，膜质，红棕色，背面具多条细脉，基部急缩成短柄，上部急狭成短喙，喙长不及1毫米，边缘具短硬毛，顶端具两短齿。
小坚果紧包于果囊内，近圆形，扁平凸状，长约2毫米，淡黄色，无柄；
花柱基部稍增粗，柱头2个，露出部分长于果囊。
花果期8-10月。
