Sverdlilje er en robust, tuet flerårig plante med jordstengel som kan bli opp i mot én meter høy. Bladene er blågrønne, lange, sverdformede og 10-30 mm brede. Et iøynefallende trekk er den opphøyde midtnerven. Støttebladene likner bladene, men er kortere.

Jordstengelen er vannrett og krypende, noe som fører til at sverdlilje ofte danner store bestander.

Sverdlilje blomstrer i juni-juli med 4-12 store (70-100 mm) gule blomster med brede, ovale ytre blomsterdekkblader med brungrønne tegninger. De indre blomsterdekkbladene er små, smalt avlange og litt skjeve. Fruktkapslene er avlange, ca. 5 centimeter lange og rundt trekantete.

Planten vokser i grunt ferskvann eller på ferskvannsbredder. Sverdlilje finnes i lavlandet så langt nord som til Troms fylke.