Hämeenkylmänkukka on monivuotinen ruoho, jonka kookkaat, valkokarvaisen varren päässä sijaitsevat kukat aukeavat toukokuussa. Kukissa on kuusi terälehteä ja niiden väri vaihtelee tummansinisestä punaviolettiin. Kukat kasvavat yksittäin, mutta yhdestä juurakosta voi nousta useita kukkia. Kukinnan jälkeen kasvi kasvattaa lehdet ja kehittää koristeellisen siemenkodan.

Hämeenkylmänkukka viihtyy harjukankailla, jyrkillä harjunrinteillä, kuivilla kedoilla sekä hiekkakankailla. Kasvupaikkojen yhdistävä tekijä on avoimuus. Lajin levinneisyysalueeseen kuuluvat Eurooppa, Siperia ja Pohjois-Amerikka. Suomessa hämeenkylmänkukkaa tavataan ainoastaan Kanta-Hämeessä.

Hämeenkylmänkukka on myrkyllinen laji. Se voi risteytyä kangasvuokon (Pulsatilla vernalis) kanssa.

Hämeenkylmänkukka on erittäin uhanalainen laji ja se on rauhoitettu Suomessa. Sen uudistumista hankaloittaa luontaisten metsäpalojen ja metsälaidunnuksen vähentyminen. Hämeenkylmänkukka hyötyy luonnonhoidollisista toimenpiteistä. Sen kasvuedellytyksiä voidaan parantaa korjaamalla varjostava puusto pois, paljastamalla kivennäismaata ja tekemällä kulotuksia.