Flerårigt tuvat, helt kalt gräs med upp till tre dm höga strån som är något plattade Bladen är platta, ganska styva, 4–8 cm långa och 3–6 mm breda med en blågrönaktig översida. Bladspetsen är hastigt avsmalnande och kupad (båtlik) vilket är typisk för arter i släktet Poa. Snärpet är knappt 0,5 mm långt. Vippan är allsidig med skaftade rundade småax som ofta är violettaktiga. Vid basen sitter äldre bladslidor kvar länge och bildar en ljusbrun strumpa som omger hela skottbasen. Utlöpare saknas alltid.

Fjällgröe växer på torr–frisk, öppen kalkhaltig mark. Den kan hittas på dryashedar, klippor och stränder och i låglandet på kalkhällmarker, torrängar och alvar. Den är ganska vanlig i kalkområden i fjällen samt på Öland och Gotland men i övrigt en sällsynt art.

Förväxlingsrisk:
Nordgröe (P. pratensis subsp. alpigena) har utlöpare och saknar den strumpliknande bildningen av gamla bladslidor.
Härjedalsgröe och Jämtlandsgröe är två hybrider med fjällgröe som ena föräldern. De är alltid vivipara och har utlöpare som tränger igenom de tjocka bladslidorna.
Blågröe (P. glauca) har också blåaktiga blad men dessa är korta (< 4 cm) och smalare än 2 mm samt något inrullade eller vikta. Vippan är gles med små 3–6 mm stora, något spetsiga småax.
Knölgröe (P. bulbosa) är en sydostlig art med vivipara småax och en tydligt löklik bas utan ”strumpa”.