Травянистый многолетник с толстым укороченным корневищем.
Размножение преимущественно семенное. Горечавка тяготеет к известковой почве, растёт также на глинистых почвах. Встречается на суходольных лугах, опушках, в кустарниках.
В Москве в последние десятилетия известна в известняковых карьерах, но ранее наблюдалась на глинистой и суглинистой почвах приречных склонов. В Куркине найдена на суглинистой почве остепнённого приречного склона на участке, где была обнажена известковистая средняя морена.
В отсутствие прямого вмешательства человека может длительно сохраняться в местах произрастания. Не выдерживает урбанизации сопредельных территорий.
Занесен в Красную книгу Москвы.