Tähtitalvikki on monivuotinen ruohokasvi, jolla on ainavihannat ruusukemaiset lehdet. Sen valkoinen suloisesti nuokkuva ja tuoksuva tähtimäinen kukka kukkii kesä- ja heinäkuussa.

Tähtitalvikki esiintyy tuoreilla kankailla, korvissa, puronvarsissa, lähteiköissä ja soiden reunoissa. Levinneisyysalue kattaa laajalti itäisen Euroopan, Fennoskandian, Pohjois-Venäjän ja Pohjois-Amerikan pohjois- ja länsiosat. Lajia tavataan satunnaisesti myös Aasiassa.

Vanhan uskomuksen mukaan hieman ihmissilmää muistuttavaa kukkaa on käytetty rohdoksena silmätautien hoidossa, onpa sen uskottu kaunistavankin käyttäjänsä silmiä.

Tähtitalvikille mieluisin kasvupaikka on luonnontilainen rehevä kuusimetsä, jonka pohjalla on yhtenäinen sammalikko. Tähtitalvikki on herkkä erilaisille häiriöille ja on huono kasvattavaan laajoja kasvustoja. Tähtitalvikki hyötyy sille soveltuvien avainbiotooppien suojelusta.