Vivace de la famille des Scrophulariacées, cette molène est originaire d'Europe centrale et méridionale, des Balkans à la péninsule ibérique, croissant sur les coteaux secs, les lisières de forêts claires, les talus rocheux et les prairies maigres, en plein soleil ou en légère mi-ombre. Elle est l'une des rares molènes véritablement vivaces, caractère qui la distingue nettement de la plupart de ses congénères bisannuels.
Elle forme une rosette basale de feuilles ovales-lancéolées, légèrement tomenteuses, d'un vert grisâtre, à partir de laquelle s'élèvent chaque année plusieurs tiges dressées et ramifiées atteignant 80 à 100 cm. Ces tiges portent des épis denses et très fournis de fleurs jaune doré à centre violacé, ce détail de couleur au cœur de la fleur étant l'un des caractères les plus distinctifs de l'espèce parmi les molènes à fleurs jaunes.
Dans son milieu naturel, sa floraison s'étend de juin à août ; en culture, elle intervient généralement de juin à juillet, avec une possible remontée si les tiges sont rabattues après la première floraison.
Elle demande un sol bien drainé, même pauvre, en plein soleil. Rustique et peu exigeante, elle se ressème modérément sans devenir envahissante, et sa longévité en fait un atout réel pour les massifs secs et les jardins de graviers.