W stanie dzikim występuje w Europie, północnej Afryce, na Kaukazie, na Syberii oraz na Bliskim Wschodzie - po Himalaje. W Polsce występuje w zbiornikach wodnych i powoli płynących ciekach, na terenie całego niżu. Roślina wodna o bardzo grubym, pełzającym w mule na dnie zbiorników wodnych, walcowatym kłączu, osiągającym nawet do 3 metrów długości. Liście na długich łodyżkach są pływające, skórzaste, okrągłe lub okrągłojajowate, u nasady są niemal do połowy wycięte i mające wyraźnie widoczne unerwienie po spodniej stronie.

Kwiaty także na długich łodyżkach, pływające, białe, pojedyncze, duże i nieposiadające miodników. Płatki korony i pręciki są liczne, ułożone spiralnie. W zależności od klimatu i nasłonecznienia, kwiaty grzybieni zaczynają się pojawiać na początku lub w środku lata (wymagana temperatura do kwitnienia to powyżej 18ºC). Pierwsze kwiaty na młodej roślinie są zwykle mniejsze i bledsze. Grzybienie kwitną przez całe lato. Kwiaty otwierają się nad ranem i zamykają późnym popołudniem. Owoc jest wielonasienny, a nasiona mają osnówkę.

Rośliny żyjące w naturalnych warunkach, najlepiej się czują w mulistym podłożu i mętnej, bogatej w składniki odżywcze wodzie. Wody powinny być stojące lub wolno płynące. Lubią stanowisko ciepłe i nasłonecznione, jeżeli znajdują się w cieniu lub w zimnej płynącej wodzie, mają bledsze kwiaty i krócej kwitną, a liście nadmiernie się rozrastają. Krótki okres kwitnienia może również oznaczać, że zostały posadzone w zbyt małym zbiorniku lub, że wyczerpały składniki pokarmowe i należy je dokarmić.

Grzybienie są roślinami uprawianymi jako ozdobne ze względu na ich duże dekoracyjne liście i bardzo piękne, duże kwiaty - są prawdziwą ozdobą każdego zbiornika wodnego. Jest to także roślina lecznicza, choć trująca. Dawniej była traktowana jako roślina jadalna ze względu na jadalne kłącza, kwiaty zaś stanowiły surowiec leczniczy (zawierają alkaloidy: nufradynę i nufaraminę, flawonoidy i kwasy organiczne). Obecnie nenufar jest dość popularną rośliną ozdobną, chętnie sadzoną w oczkach wodnych. U hodowców można spotkać poza grzybieniem białym, również kilkanaście odmian grzybieni kolorowych. Gatunek w Polsce w warunkach naturalnych jest pod ścisłą ochroną prawną.