ข้าวไรย์เป็นไม้ล้มลุก มีพันธุ์ปลูก ๒ พันธุ์ คือ ข้าวไรย์ฤดูใบไม้ผลิ มีอายุปีเดียว และข้าวไรย์ฤดูหนาวมีอายุ ๒ ปี เจริญเป็นกอ สูง ๑-๓ ม. มีรากหยั่งลึกได้ถึง ๒ ม. ลำต้นตรง เป็นข้อและปล้อง ข้าวไรย์ฤดูใบไม้ผลิมีข้อน้อยกว่าข้าวไรย์ฤดูหนาวซึ่งมี ๑๐-๑๒ ข้อ ต้นมักมีสีเขียวอมน้ำเงิน ปล้องกลวง ภายนอกเกลี้ยง ยกเว้นบริเวณใกล้ช่อดอกมีขน

 ใบเดี่ยว เรียงสลับ รูปแถบ กว้าง ๑-๒ ซม. ยาว ๑๐-๒๐ ซม. ปลายแหลม ผิวใบเกลี้ยงหรือค่อนข้างสากกาบใบยาวและโอบปล้องหลวม ๆ ลิ้นใบสั้น ปลายจัก เขี้ยวใบเล็ก

 ช่อดอกแบบช่อเชิงลด ออกที่ปลายกิ่ง ยาว ๗-๑๕ ซม. ช่อดอกย่อยไร้ก้านหรือมีก้านสั้นมาก ออกเดี่ยวเรียงสลับบนแกนกลางช่อดอกที่คดไปมา กาบช่อดอกย่อย ๒ กาบ รูปลิ่มแคบ ยาวได้ถึง ๑ ซม. มีเส้นตามยาวกลางกาบ ๑ เส้น ช่อดอกย่อยมีดอกย่อย ๒ ดอก ลักษณะเหมือนกัน กาบล่างของดอกย่อยรูปใบหอกแคบ ยาวได้ถึง ๑.๘ ซม. ปลายสอบเรียวเป็นรยางค์แข็ง ยาว ๒-๘ ซม. มีเส้นตามยาว ๓ เส้น พบน้อยที่มี ๕ เส้น กลางกาบเป็นสันซึ่งมีจักเล็ก ๆ คล้ายฟัน กาบบนของดอกย่อยยาวใกล้เคียงกับกาบล่าง กลีบเกล็ด ๒ กลีบ เกสรเพศผู้ ๓ เกสร รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ มี ๑ ช่อง ออวุล ๑ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียสั้น มี ๒ เส้น ยอดเกสรเพศเมียมีขนยาวนุ่ม

 ผลแบบผลแห้งเมล็ดติด รูปทรงรีแกมรูปขอบขนานยาว ๕-๙ มม. สีน้ำตาลอ่อน เป็นร่องแคบทางด้านตรงข้ามเอ็มบริโอ

 ข้าวไรย์เป็นพืชปลูกของเขตอบอุ่น เดิมพบปลูกบนภูเขาของอัฟกานิสถาน อิหร่าน และตะวันออกกลางแพร่พันธุ์ไปยังอิรัก ตุรกี รัสเซีย ยุโรป และทวีปต่าง ๆ เจริญได้ดีในเขตอบอุ่น พบปลูกบ้างเล็กน้อยบนพื้นที่สูงในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน เช่น ทางภาคตะวันออกและภาคใต้ของแอฟริกา เป็นพืชเขตอบอุ่นที่ทนแล้งและทนหนาวได้ดี คาดว่าพัฒนามาจากชนิด Secale montanum Guss. ที่เป็นข้าวป่าอายุหลายปี ได้มีการผสมพันธุ์ข้ามสกุลระหว่างข้าวสาลี (Triticum aestivum L.) กับข้าวไรย์ (Secale cereale L.) เพื่อให้ได้ลูกผสมชื่อ Triticale (Triticosecale Wittmack) ที่ต้นมีความทนทานตามลักษณะของข้าวไรย์และได้ผลผลิตที่มีคุณภาพและปริมาณมากตามลักษณะของข้าวสาลี แต่หลังจากการคัดเลือกลูกผสมหลายชั่วรุ่นแล้ว ปรากฏว่าไม่ได้ผลตามที่คาดไว้ ใช้ได้ดีในแง่เป็นอาหารสัตว์เท่านั้น

 ประโยชน์ เมล็ดข้าวไรย์เป็นธัญพืชเช่นเดียวกับข้าวสาลี ทำแป้งเพื่อประกอบเป็นอาหารต่าง ๆ เช่น ทำเค้ก ขนมปัง โดยใช้แป้งไรย์ล้วนหรือผสมกับแป้งสาลี ทำเครื่องดื่มประเภทแอลกอฮอล์หลายชนิด ใช้เป็นอาหารสัตว์ ฟางจากต้นข้าวใช้เลี้ยงสัตว์พวกวัว ควาย และใช้ในอุตสาหกรรมทำกระดาษแข็ง ตลอดจนทำเป็นเชื้อเพลิง บางแห่งปลูกเพื่อเก็บเกี่ยวทั้งต้น ขณะยังไม่แก่ใช้เป็นหญ้าอาหารสัตว์หรือทำปุ๋ยคอก

 ข้าวไรย์เข้าสู่ตลาดโลกเป็นจำนวนน้อย โดยทั่วไปแล้วปลูกเพื่อบริโภค และใช้เลี้ยงสัตว์ภายในประเทศ.