В природе произрастает в каменистых и лишайниковых тундрах, на моховых болотах, вулканических плато, у снежников, иногда в зарослях кедрового стланика. Реже растение встречается на Камчатке, Командорских и Курильских островах. За пределами России отмечено только на севере Японии, где занесено в «Красную книгу». В природе едва приподнимается над поверхностью почвы, образуя небольшие зеленые пятна среди застывших потоков лавы и мрачных черно-серых вулканических шлаков. Зимует под защитой высокого снежного покрова. В условиях короткого северного лета мохоцветник дает прирост всего 1-2 см, реже до 5 см за вегетационный сезон, но с годами образует сплошной ковер. Скрытые под ним скелетные ветви растения постепенно погружаются в сыпучий вулканический шлак.

Это вечнозеленый стелющийся кустарничек, высотой до 20-25 см, с очень тонкими опушенными веточками, иногда совсем прижатыми к земле. Листья кожистые, блестящие, линейно-продолговатые, заостренные, длиной 3 мм, шириной 1 мм, спирально расположенные, сближенные, по краям железисто-реснитчатые. На нижней стороне листа срединная жилка вдавлена, черешок едва заметен. Листья живут 3-4 года. Цветки до 7 мм в диаметре, розовые, собраны в кистевидные соцветия на концах прошлогодних побегов. Венчик — 4-5-раздельный, в нижней части сросшийся. Растение опыляется насекомыми. Плод — сплюснуто-шаровидная 4-створчатая коробочка до 2 мм длиной с множеством мелких семян. Цветет в июле-августе, плодоносит в августе-сентябре.