Травянистый многолетник 15-40 см высотой с тонким корневищем, восходящими стеблями, округлыми, глубоко надрезанными на 3-7 долей листьями. Цветки расположены попарно на длинных пазушных цветоножках. Цветки правильные, до 3,5 см в диаметре, с 5 чашелистиками,5 розовато-фиолетовыми лепестками, 10 тычинками и одним пестиком с верхней завязью. Плоды - коробочки. В культуре зацветает на второй год жизни. Цветет с мая до июля, плоды созревают примерно через месяц после цветения. Размножается семенами и вегетативно.

На юге европейской части от Молдовы до Южного Урала, во многих районах Кавказа, повсюду в Казахстане и Средней Азии (за исключением песчаных пустынь), на юге Западной Сибири. В горах поднимается до 3000 м над уровнем моря. Требовательна к влажности, обитает в речных долинах, на прибрежных и горных лугах, по ложбинам и понижениям, вдоль оросительных каналов и т. п. Мирится с некоторым засолением почвы. В Средней Азии выявлены сообщества со значительным участием герани холмовой на площади свыше 10 тыс. га. Общий запас надземной массы герани в них - свыше 1 т/га, или 12 тыс. т на всей площади. В Узбекистане заложены опытные плантации. Урожайность в первый год посева - до 18 ц/га, во второй и третий при двух-трехразовой уборке - до 140 ц/га сухой надземной массы. Хорошо отрастает после скашивания и стравливания. Легко переносит вытаптывание.

Все части растения содержат высококачественные танины (в надземных частях - 11-13%). Поскольку уборку надземной массы вести легче, чем корней (у большинства дубильных растений, используемых промышленностью, сырьем служат корни), герань приобрела важное сырьевое значение. Ее преимущество перед корневыми дубителями особенно заметно в культуре: один раз заложенная плантация дает сырье в течение ряда лет. По подсчетам специалистов, 1 т дубителя из герани обходится значительно дешевле, чем из корней тарана и ревеня, хотя концентрация танинов в герани несколько меньше.