Cette plante discrète pousse généralement dans les fonds de vallée humides, à proximité de ruisseaux.

C'est une espèce holoparasite, dépourvue de feuilles et de chlorophylle, qui se fixe à des racines d'arbre pour puiser les ressources nécessaires à sa croissance.

Parmi ses hôtes, on trouve le peuplier, le saule, l'aulne et le chêne. Comme la Lathrée pousse et fleurit avant le printemps, les arbres ciblés ne sont guère affectés par ce parasitisme.

La Lathrée clandestine ne réalisant pas de photosynthèse, sa partie aérienne est presque exclusivement constituée de fleurs qui servent à sa reproduction. Celles-ci, de 4 à 5 centimètres, communément violettes, sont pollinisées par des insectes (bourdons notamment).

Après maturation, les fruits, sous la forme de capsules particulières, vont projeter des graines aux alentours (c'est la ballochorie).

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En France, la Lathrée clandestine peut être observée du Sud-Ouest jusqu'au sud de la Bretagne. Son statut et sa protection varient en fonction des départements (protégée en régions Île-de-France et Basse-Normandie).