Marehalm vokser på stejlepladser, sandede veje og ud mod kysterne og er bl.a. udbredt i Danmark, på den skandinaviske halvø, Færøerne, Island og i Grønland. Planten er mere næringskrævende end hjælme og vokser fortrinsvis på den side af klitterne, der vender ud mod kysterne, hvor nyt sand stadig tilføres. Det botaniske slægtsnavn Elymus er navnet på en kornart, og marehalmens ret store frugter har da også tidligere været anvendt som sædekorn i hungerperioder.
Marehalm binder sandet i klitterne, så sandflugten dæmpes.
Planten bliver ca. 150 cm høj med lange, underjordiske udløbere, der er i stand til at binde sandet og forhindre sandflugt. Bladene er brede, stive og blågrønne med voksbelægning. De indtil 25 cm lange aks har lange, sylformede yderavner og 2-4 småaks ved hvert af aksets led.
Marehalm plantes for at binde flyvesandet, også på kunstigt anlagte sandstrande som fx den 7 km lange Køge Bugt Strandpark vest for København.