En mycket kortväxt starr (5–15cm) med löst tuvat växtsätt. Stråna är mycket veka och blir liggande när fruktgömmena mognat. Hela växten är blåaktigt grön. De några mm breda bladen är raka, mjuka och alltid tydligt kortare än strået. De fåtaliga axen sitter tätt i toppen av strået och har både han och honblommor med honorganen (fruktgömmena) överst. Fruktgömmena är ljust blågröna och rundade, helt utan näbb. De är något plattade och har två märken. Axfjällen är mörkbruna–svartaktiga. Kontrasten mellan axfjällens och fruktgömmenas färger är tydligt och ger axen ett ”brokigt” utseende.

Brokstarr är en sällsynt art som påträffas på grusig–sandig, kalkrik mark i fjällen. Ofta hittar man den på översilad mark i där övrig vegetation är ganska sparsam. Typiska ståndorter är flytjord, grusiga rasbranter, snölegor och klipphyllor. I mycket sällsynta fall växer den på grusiga älvstränder nedanför fjällen. Den förekommer från Härjedalen upp till Torne Lappmark men är överallt sällsynt och lokal.

Förväxlingsrisk:
Liknar närmast dvärgstarr (Carex rufina) och småvuxna exemplar av ripstarr (Carex lachenalli). Dessa arter som är vanligare än brokstarr och som man kan förvänta sig att finna i liknande miljöer har dock en mer klargrön färg samt ett tydligt men kort spröt på fruktgömmena.
Fjällstarr (Carex norvegica) har dessutom blad som ofta är lika långa som strået.