Niittynätkelmän rento varsi kasvaa 25–60 cm pitkäksi. Varsi on siipipalteeton ja tavallisesti karvainen. Lehdet ovat yksiparisia ja kärhellisiä. Lehdykät ovat suikeita ja suippoja, korvakkeet ovat isoja ja keihästyvisiä. Niittynätkelmän kukinto on pyöreähkö, 5–12-kukkainen terttu. Yksittäiset kukat ovat huulimaisia ja kirkkaan keltaisia, teriö on kooltaan 10–16 mm. Niittynätkelmä kukkii Suomessa kesä-elokuussa. Kukinnan jälkeen kypsyvät mustat, 2–4 cm pitkät palot. Niittynätkelmä on myrkyllinen laji.