Grässtjärnblomma växer på alvarets torrängar och i östra sjömarken, ofta på betade och något kalkfattiga lokaler. Den hittas även i skogar, gärna i gläntor, brynmiljöer eller längs stigar. Åkerkanter, vägrenar, slåtterängar och ruderatmiljöer (jordtippar och grushögar) kan hysa arten. Sällsynt är den funnen längs havsstränder på sanddyner eller tångvallar. Dessa plantor är i regel späda, småblommiga och representerar möjligen en ursprunglig form.

Grässtjärnblomma är mycket vanlig på hela Öland. Endast i barrskogarna längst i norr, Böda sn, är det glest med fynd. Växten är kulturgynnad och förmår utnyttja de spår i landskapet som är resultatet av mänskliga aktiviteter.

Grässtjärnblomma har ett mycket variabelt utseende vilket resulterat i att många taxa beskrivits. Men plantor från ursprungliga populationer och de som inkommit i senare tid har blandat sina egenskaper så att gränserna suddats ut. En speciell form med mycket små plantor finner man på Ölands alvar; liknande utseende har de som växer på serpentin (Jonsell 2001).

Blommor med enbart fungerande honorgan ses ofta och dessa är betydligt mindre i alla delar än de vanliga, tvåkönade blommorna. Blommor i släktet Stellaria kan angripas av sotsvampen Microbotryum stellariae som gör att ståndarknapparna blir tjocka och sprängfyllda av brunvioletta sporer. Släktet Silene angrips av den närstående ståndarsot Microbotryum violaceum som ger en liknande bild.

Gammal, bofast.