Валериана головчатая представляет собой многолетнее травянистое растение, высота которого может колебаться в весьма внушительном диапазоне: начиная от пяти сантиметров и заканчивая шестидесяти пятью сантиметрами. Корневище валерианы головчатой является длинным и шнуровидным, в толщину оно составит порядка двух-трех миллиметров. Это корневище будет либо простым, либо маловетвящимся, либо ползучим, либо восходящим. Стебель валерианы головчатой является одиночным, крайне редко он бывает состоящим из двух-трех частей. Помимо этого, такой стебель будет еще и прямым и крепким, окрашенным в зеленые тона, а сверху этот стебель фиолетовый. Крайне редко такой стебель валерианы головчатой может быть по всей своей поверхности коротко- или же жестковолосистым. Соцветие валерианы головчатой является плотноголовчатым, в диаметре оно достигает порядка пятнадцати-тридцати пяти сантиметров, порой у такого соцветия можно увидеть пару меньших боковых головок на его верхнем узле. Цветки валерианы головчатой по окрасу будут белыми или же меловыми, а также они являются еще и узковоронковидными, в длину они составят порядка шести-восьми миллиметров. Плоды растения могут быть как яйцевидными, так и продолговатыми. Такие плоды валерианы головчатой в длину составят порядка четырех-пяти миллиметров, а в ширину - около двух-двух с половиной миллиметров. По окрасу плоды могут быть как фиолетово-бурыми, так и светло-бурыми.
Цветение валерианы головчатой приходит на период, начиная с июня месяца и продолжается вплоть до августа месяца. При этом плоды у растения появятся примерно в июле-сентябре. В природных условиях это растение встречается на территории Арктики, а также на Дальнем Востоке. Помимо этого, растение можно увидеть еще и в Двинско-Печорском районе европейской части России, в Восточной Сибири в следующих районах: Лено-Колымский, Даурский и Ангаро-Саянский, а в Западной Сибири валериана головчатая распространена в Алтае.
В природных условиях это растение произрастает в тундре или же на каменистых россыпях, а также в скалах, по берегам рек, ручьев и озер, а еще и в болотах, на заболоченных прибрежных лугах, в заболоченных и сырых лесах и по глинисто-щебнистым склонам.
