Perenn, beståndsbildande (jordstam!), ofta högvuxen graminid som ej bildar tuvor. En starr med 2 märken och separata han- och honax (men se nedan!). Har långa, 3–6 mm breda blad, som är rännformiga och grågröna, är något blekare på översidan (försedd med mycket små papiller), och får inåtrullade kanter när de torkar. Får 2–10 dm höga strån, som är mjukt avrundat trekantiga utan någon som helst strävhet. Upptill med långa stödblad som står nästan upprätt i mycket spetsig vinkel. I stödbladens veck sitter 3–5 ljusa eller mörka, 2–8 cm långa honax inklämda mellan strået och stödbladet. Honaxen är klubbformade, dvs de är långt och jämnt avsmalnande i nedre delen, men avslutas abrupt i toppen (“baseballträn”). Ofta är de något skaftade med glesnande, allt mindre honaxfjäll nedåt längs skaftet. Tillsammans med formen och placeringen, ger detta ett intryck av att “axen kläms ut ur stödbladsvecken”. Axen är mycket tätt packade, med tätt anslutande honaxfjäll, så att de känns fasta och lätt rullas mellan fingrarna (“valsformade”). Högst upp sitter några hanax, men det översta honaxet har ofta hanlig topp (en 1–2 cm lång, brun, smal tofs) och det nedersta hanaxet kan ha några utriklar vid basen.

Norrlandsstarr bildar ruggar längs sjöstränder, vid åar, i kärr och i diken. Vid älvarnas sel finns ofta vidsträckta bårder av norrlandsstarr, och den blir där högvuxen. Förekommer också på grundvattenutflöden vid havet, havsstrandängar vid Bottenviken, på myrar, på sand med rörligt grundvatten under etc., och är då ofta betydligt lägre.

Förväxlingsrisk:
Vasstarr (C. acuta) är mörkt grön, har mycket vassa kanter överst på strået, breda, slappa stödblad, och cigarrformade, något utfallande honax som inte är lika täta.
Andra stora starrar med uppträdande likt norrlandsstarr har 3 märken.