Die Palmllilie wächst aufrecht und bildet mit kriechenden fleischigen Rhizomen dichte Horste. Die stängellosen graugrünen Laubschöpfe mit langen, spitz zulaufenden Blättern werden bis 80 Zentimeter hoch. Ab Juni schieben sich daraus die langen, 150 bis 200 Zentimeter hohen Blütenschäfte in die Höhe, an denen sich im Hochsommer große Rispen mit weißlichen Glockenblüten entfalten. Die Blüte hält bis August oder gar September an. Allerdings dauert es im Garten zwei bis drei Jahre, bis die Stauden nach der Pflanzung die ersten Blüten ansetzen. Die Fädige Palmlilie ist wintergrün und deshalb auch in der kalten Jahreszeit präsent.