ข่าใหญ่เป็นไม้ล้มลุกหลายปี ลำต้นใต้ดินเป็นเหง้า มีลำต้นเทียมซึ่งเกิดจากกาบใบเรียงสลับซ้อนกันแน่นชูเหนือดินสูง ๑-๑.๕ ม.
ใบเดี่ยวเรียงสลับ รูปใบหอก กว้าง ๔-๙ ซม. ยาว ๒๐-๔๐ ซม. ปลายเรียวแหลม โคนแหลม ลิ้นใบยาวประมาณ ๕ มม.
ช่อดอกแบบช่อแยกแขนง ออกที่ยอด ยาวประมาณ ๔๐ ซม. แกนช่อดอกมีขนเล็กน้อย ใบประดับรูปแถบ ยาวประมาณ ๑.๕ ซม. กลีบเลี้ยงโคนติดกันเป็นหลอด ยาวประมาณ ๕ มม. ปลายแยกเป็น ๓ แฉก กลีบดอกสีขาวนวล โคนเชื่อมติดกันเป็นหลอด ยาวประมาณ ๗ มม. ปลายแยกเป็น ๓ แฉก รูปรี ปลายมน ยาวประมาณ ๙ มม. เกสรเพศผู้ที่เป็นหมันบางอันเปลี่ยนเป็นกลีบปาก กลีบปากรูปรี ยาวประมาณ ๙ มม. ปลายมน เกสรเพศผู้ที่เป็นหมันที่เหลือมักลดรูปหายไป เกสรเพศผู้ที่สมบูรณ์มี ๑ อัน ยาวประมาณ ๗ มม. ก้านชูอับเรณูแบนและกว้าง อับเรณูไม่มีหงอน รังไข่อยู่ใต้วงกลีบ ผิวเกลี้ยง มี ๓ ช่อง แต่ละช่องมีออวุลมาก
ผลแบบผลแห้งแตก
ข่าใหญ่เป็นพืชถิ่นเดียวของไทย.