Le nom possède trois genres (masculin, féminin, neutre), quatre cas (nominatif, accusatif, génitif, datif) et deux nombres (singulier, pluriel). Les déclinaisons appartiennent à plusieurs classes (a-, ō-, n-, i-, u-, et des irrégulières), chacune avec ses propres terminaisons. Le nominatif sert au sujet, l'accusatif à l'objet direct et à certains compléments, le génitif marque la possession et peut fonctionner comme complément de nom, tandis que le datif s'utilise pour les objets indirects et différentes fonctions adverbiales. Le genre n'est pas lié au sexe biologique mais à des classes morphologiques. 

Les adjectifs s'accordent en genre, nombre et cas avec le nom qu'ils qualifient et présentent une double déclinaison : forte et faible. La déclinaison forte s'emploie généralement en l'absence d'article défini, tandis que la faible apparaît avec un déterminant défini ou possessif. Les démonstratifs (dont se, sēo, þæt) jouent le rôle d'article défini et varient selon le genre et le cas.

Le pronom personnel possède des formes distinctes pour les trois personnes et une distinction singulier/duel/pluriel aux deux premières personnes : ic ( = je), wit ( = nous deux), wē ( = nous). Les pronoms démonstratifs et interrogatifs ont eux aussi des paradigmes fléchis. Les possessifs dérivent des pronoms personnels et s'emploient comme adjectifs faibles.

Le verbe se divise en deux grands groupes : les verbes forts, dont le radical change de voyelle selon le temps et le mode (ablaut), et les verbes faibles, dont le passé et le participe se forment par un suffixe dental (-de, -te). Quelques verbes sont préterito-présents, utilisant des formes de passé pour exprimer le présent, et ils sont souvent à l'origine des modaux modernes. Le verbe conjugue pour la personne (partiellement), le nombre, le temps (présent, prétérit), l'humeur (indicatif, subjonctif, impératif) et la voix (active, avec traces d'une voix passive périphrastique tardive). La construction passive utilise généralement wesan ou bēon avec un participe. Le système verbal ne comporte pas de futur morphologique : un futur peut être exprimé par le présent ou par des verbes de modalité (sculan, willan).

Les adverbes se dérivent fréquemment d'adjectifs par le suffixe -e, et le comparatif et superlatif se forment avec -ra et -ost (ou -est). De nombreuses prépositions exigent un cas particulier, souvent l'accusatif ou le datif, parfois avec changement de sens selon le cas employé.

La syntaxe repose sur un ordre de base SVO, mais l'ordre réel est beaucoup plus flexible grâce au système casuel. Les subordonnées suivent généralement un ordre SOV, et l'inversion du sujet après un verbe initial apparaît souvent dans les interrogatives ou après certains adverbes initiaux (effet de verbe second germanique). Le verbe conjugué peut apparaître en seconde position dans les phrases principales, bien que ce ne soit pas une règle absolue comme en vieil haut allemand. Les propositions relatives sont introduites par þe ou par un démonstratif fléchi qui s'accorde avec son antécédent.

Phonétiquement, le vieil anglais présentait un système vocalique riche comprenant des voyelles courtes et longues, des diphtongues nombreuses et un accent presque toujours initial, ce qui modèle fortement le rythme de la langue. Le timbre des voyelles a évolué selon des lois phonétiques internes, dont certaines, comme la fracture ou la palatalisation, ont profondément modifié la forme des mots. Les consonnes rendaient audible des distinctions disparues dans l'anglais moderne, notamment le r roulé, des fricatives sourdes et sonores phonémiques, et les lettres aujourd'hui disparues telles que þ (thorn) et ð (eth), représentant les sons de th. La morphophonologie inclut des mutations vocaliques (i-umlaut, palatalisation, breaking) qui affectent la forme des racines et interfèrent avec les paradigmes flexionnels.

L'écriture du vieil anglais a d'abord emprunté l'alphabet runique futhorc, utilisé principalement à des fins brèves et symboliques. Avec la christianisation, l'alphabet latin a été adopté et adapté pour transcrire les sons particuliers de la langue, d'où l'ajout de signes comme æ (ash) et ȝ (yogh) dans certains manuscrits.  Le système d'écriture utilise en outre des lettres particulières comme þ (thorn) et ð (eth) pour le son /θ/ ou /ð/, et ƿ (wynn) pour /w/. Les variations orthographiques reflètent souvent des différences dialectales (ouest-saxon, mercien, northumbrien, kentish). Les lettres majuscules affectent des formes carrées, et sont ordinairement entourées d'un cordon de points rouges. La cursive est fort rare. En général, l'écriture anglo-saxonne est compassée; les traits en sont durs, fortement accentués, et paraissent avoir été tracés avec lenteur.Les scribes des monastères ont joué un rôle central non seulement dans la standardisation relative de l'orthographe, mais également dans la conservation des textes majeurs grâce à une intense activité de copie. 

La littérature en vieil anglais est l'un des trésors les plus importants de la culture médiévale européenne. Elle comprend de grandes oeuvres poétiques comme Beowulf, des élégies telles que The Wanderer ou The Seafarer, des poèmes chrétiens, des chroniques historiques et un vaste corpus d'homélies et de textes pédagogiques. Sa poésie se distingue par une versification fondée sur l'accentuation, l'alliteration et un système de demi-vers appariés, plutôt que sur la rime. Ce style poétique crée une musicalité particulière et une densité métaphorique marquées, notamment par l'usage fréquent des kennings, périphrases poétiques caractéristiques des traditions germaniques.

Le vieil anglais n'était pas uniforme. Il se divisait en plusieurs dialectes, dont les principaux étaient le west-saxon, le mercien, le northumbrien et le kentique. À partir du X^e siècle, le west-saxon, parlé dans le royaume de Wessex, acquiert un statut prééminent dans les textes littéraires et religieux du fait de la puissance politique et culturelle de la région. Ce prestige a laissé une empreinte durable sur les manuscrits conservés, même si l'évolution ultérieure de la langue en anglais moyen s'est opérée surtout dans les régions plus au nord.

La transition vers l'anglais moyen, à partir de la conquête normande de 1066, marque la fin du vieil anglais en tant que langue de culture et d'administration. L'influence du normand et la profonde restructuration de la société ont provoqué une simplification drastique des flexions et une évolution lexicale majeure. Néanmoins, une grande partie du lexique fondamental de l'anglais moderne provient directement du vieil anglais, notamment les mots essentiels du vocabulaire quotidien, tandis que la structure de la syntaxe anglaise s'est progressivement rapprochée d'un modèle plus analytique. La langue anglo-saxonne demeure ainsi une source clé pour comprendre l'identité linguistique, littéraire et historique de l'Angleterre médiévale.