十字马唐的茎秆直立或倾斜，具多节，节有簇毛，节着地生根并向上抽出花枝，株高达30～100cm。叶片条状披针形，扁平，长3～20cm，宽3～10cm；两面有疣毛或上面无毛，边缘有时变厚，微波状；叶鞘短于节间，无毛或疏生柔毛；叶舌膜质，长1～3mm。总状花序3～8枚，呈指状排列于穗轴上；孪生小穗同型，长2.5～3mm，第一颖微小，无脉，第二颖宽卵形，顶端钝圆，近无毛，第二外稃顶端渐光，呈明显裸露的小尖头。谷粒成熟后呈深铅绿色，长2.92～3.48mm，宽1.1～1.4mm，顶端有小尖头外露。花果期6～10月。千粒重1.66～1.68g。
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