1-3 Blüten stehen endständig an den Stengeln bzw in den Achseln der obersten Blätter. Blüten 2-3 cm im Durchmesser, mit kugelig zusammengeneigten Blütenblättern, meist goldgelb, aber auch hellgelb, äußere Blütenblätter zuweilen außen etwas grünlich-bräunlich überlaufen. Zahl der Blütenhüllblätter 4-15. Stengel aufrecht, unverzweigt, kahl. Stengelblätter wechselständig, meist sitzend, untere bis zum Grunde 5teilig, obere 3teilig. Grundständige Blätter lang gestielt und bis zum Grunde 5teilig. Mai-Juni. 15-60 cm.

Braucht wenigstens feuchten, besser nassen, eher kühlen als frühjahrs- und sommerwarmen, gut mit Humus durchsetzten Lehm oder Tonboden, der nicht allzu reich an Stickstoffsalzen sein sollte und der durchaus kalkarm und schwach sauer sein kann. Besiedelt grundwasserfeuchte, extensiv bewirtschaftete Wiesen und vor allem in den Mittelgebirgen und in den Alpen quellige Stellen in mageren Rasen und Weiden. Fehlt im Tiefland, im Rheintal und auch in den westlichsten Teilen der Mittelgebirge ganz oder gebietsweise. In den Mittelgebirgen südlich der Mainlinie selten, aber oft in kleineren oder größeren Beständen, ebenso in den Alpen, in denen sie über etwa 2300 m steigt.

Die Kugelform der Blüte schützt Pollen und Narben vor Regen. Neben Bienen und Hummeln bestäuben kleine Käfer und Fliegen. Die Trollblume wird auf Weiden vom Vieh stehen gelassen. Sie soll nur wenig giftiges Protoanemonin enthalten. Neuere Untersuchungen bezweifeln sogar das Vorkommen von Protoanemonin. Als Inhaltsstoffe werden auch Saponine angegeben.