Растет в светлых лиственных лесах (буковых, дубовых, березовых), реже хвойных (сосновых) , смешанных, на участках со средней освещенностью, обычно ближе к «окнам» и опушкам, на богатых гумусом почвах, как кислых, так и щелочных. Встречается от таежной до субтропической зоны в европейской части России, обнаружен в Крыму, на Кавказе, в Сибири, Средней Азии, в Западной Европе, Малой Азии и Иране.
Растение с коротким толстым корневищем. Стебель до 1 м высотой, светло- зеленый, вверху, рассеянно-опушенный, с 4 - 10 голымм овальными листьями, до 9 см длины. Кисть прямая однобокая, до 40 см длины, многоцветковая - от 12 до 50 (редко 100) цветков. Прицветники ланцетные, зеленые, нижние превышают цветок. Цветки до 3 см длины, со слабым медовым запахом. Наружные листочки околоцветника овальные, заостренные, зеленоватые, в нижней половине окрашенные в розовато-фиолетовый цвет. Губа без шпорца, разделена глубокой поперечной вырезкой на 2 доли; задняя доля до 5,5 мм длины, чашевидно-вогнутая, внутри красновато-темно-бурая, снаружи зеленоватая; передняя - до 5,5 мм длины, широкояйцевидная, зеленовато-бледно-фиолетовая, при основании с 2 выпуклинами. Завязь слабо опушенная.
Размножается преимущественно семенами, но может и вегетативно. Плодов 3 - 9. Семенная продукция высокая - до 4,5 тыс. семян в плоде, до 40 тыс. - на цветущее растение. Семена отличаются высокой всхожестью (до 80%). Проросток ведет подземный образ жизни, лишь на 9-й год появляется первый олиственный побег, одновременно быстро растет и корневище. На 10 - 11 год после прорастания семени дремлик зацветает. Опыление обычно производится насекомыми (осами, шмелями, журчалками), реже наблюдают и самоопыление. Растение может цвести много лет подряд. В зависимости от условий цветение растянуто от июля до сентября. Окраска цветков очень изменчива - от желто-зеленых до темно-вишневых. Корневище с корнями расположено довольно глубоко, поэтому дремлик может расти и на сухих почвах, но разрастается медленно.
Полностью зимостоек. Хорошо смотрится в группе с другими орхидными и в тенистых садах.