Северная Европа и центральные и восточные районы Центральной Европы, в том числе Россия. Многолетние травянистые растения 50-100 (150) см высоты. Корневище очень короткое, образует подземные и реже надземные побеги до 20 см длины. Стебли в числе нескольких штук, прямостоячие, крепкие, до 2 см диаметром около основания, полые, цилиндрические, ребристые, грубо волосистые в нижней части и в узлах, иногда почти голые, зеленые или в нижней половине фиолетово-красные. Листья очень вариабельные, обычно супротивные, иногда очередные или в мутовках по 3-4 штуки, в числе 4-7 пар, иногда до 14 пар, сложные, перистые или простые, непарноперисторассеченные, с 1-13, обычно 7-9 парами листочков или сегментов. Нижние и прикорневые листья до 50 см длины, на черешках, стеблевые значительно более мелкие и сидячие. Листочки до 10 см длины и до 7 см ширины, от узколинейных и ланцетных до эллиптических и широкояйцевидных, тупые или острые, цельнокрайние или зубчатые, голые или в различной степени опушенные, по краю всегда реснитчатые. Цветки 0, 4-0, 5 см длины, дымчато-лиловые, темно розовые или чисто белые, воронковидные, собранные в конечные, щитковидные, крупные, рыхлые, широкие и плоские, либо шаровидные и плотные соцветия из верхушечного полузонтика и 2-3 пар пазушных полузонтиков. Цветет в июне-июле. Очень влаголюбив, переносит заболачивание, но засухоустойчив. Теневынослив. В культуре с древности. Широко распространен. Популярное лекарственное растение. Имеет разновидность var.sambucifolia – валериана лекарственная бузинолистная, отличается голыми стеблями, прикорневые листья с 5-9 ланцетными зубчатыми листочками, цветки мелкие, многочисленные, белые с розоватым оттенком, собранные в крупных, широких, рыхлых щитках.