Hjertegræs er en lille, tueformet græsart med en tæt vækst. Bladene er flade eller smalt sammenrullede med en ru overflade, og de har en blågrøn farve. Stænglerne er oprette eller kan ligge ned langs kanten af tuen, og de blomstrende strå kan blive lange og bløde.
Blomsterne er små, flade aks, der næsten ligner små hjerter og hænger blødt i toppen af stænglen. Hver blomst er samlet i disse tætte, flade aks, og de sidder i en løs top, der giver planten sit karakteristiske udtryk.