土生或石生，旱生，夏绿植物，高（5-）10-30厘米，匍匐，具横走的根状茎，茎枝纤细，交织成片。根托在主茎与分枝上断续着生，由茎枝的分叉处下面生出，长2.5-5（-15）厘米，纤细，直径0.24-0.38毫米；根多分叉，密被根毛。主茎全部分枝，不呈“之”字形，或多少呈“之”字形，主茎下部直径0.36-0.74毫米，茎圆柱状，不具沟槽。红褐色或褐色，光滑无毛，内具维管束1条。侧枝3-4回羽状分枝，相邻侧枝间距2-4厘米，分枝光滑，末回分枝连叶宽0.7-1.9毫米。叶覆瓦状排列，不明显的二形，叶质较厚，表面光滑，边缘不为全缘或近全缘，不具白边；主茎上的叶覆瓦状排列，略大于分枝上的叶，略二形，中叶绿色，披针形或卵状披针形，鞘状，叶背呈龙骨状，基部盾状，边缘撕裂，有睫毛。主茎上的腋叶较分枝上的大，狭长圆形，顶端圆钝，基部盾状；分枝上的腋叶对称，狭椭圆形或狭长圆形，0.8-2.1毫米x0.4-0.8毫米，边缘撕裂，有睫毛。中叶多少对称，主茎上的略大于分枝上的，分枝上的卵状斜方形，0.8-1.5毫米x0.4-0.8毫米，覆瓦状排列，脊状隆起或强烈隆起，叶先端与轴平行，具小尖头，基部斜，盾状，边缘近全缘或撕裂状并具睫毛。侧叶不对称，主茎上的较分枝上的大；分枝上的长圆状倒卵形或倒卵形，略斜升，紧密排列，1-2毫米x0.4-0.8毫米，先端短芒状或具小尖头，基部上侧不扩大，覆盖小枝，上侧边缘膜质近全缘；基部下侧下延，撕裂状并有睫毛。孢子叶穗紧密，四棱柱形，单生于小枝末端，6-30 (-80)毫米x1-1.5毫米；孢子叶与营养叶近似，孢子叶一形，不具白边，阔卵形，边缘略撕裂状并具睫毛，锐龙骨状，先端急尖；大、小孢子叶在孢子叶穗下侧间断排列。大孢子浅黄色；小孢子橘黄色或橘红色。
红枝卷柏形态变异很大；在一些非常干旱的情况下，叶子边缘有时会近全缘或全缘，而且茎干以及着生叶子的小枝看起来呈四棱形。
产北京、甘肃（玉门、迭部）、贵州（安顺、贵阳、赫章、平坝、普安、威宁、西秀）、河南（博爱、辉县、济源、林县、灵宝、栾川、西峡、淅川）、河北（北戴河、承德、内丘、青龙、小五台山、蔚县、张家口）、湖南（衡山）、黑龙江、辽宁（鞍山、大连、建平、凌源、瓦房店）、宁夏（贺兰山）、内蒙古（赤峰、呼伦贝尔盟、兴安盟、哲里木盟）、陕西（长安、华阴、眉县）、山西（五台山）、四川（宝兴、丹巴、道孚、稻城、德格、都江堰、甘洛、甘孜、金川、九龙、九寨沟、康定、里塘、理县、沪定、炉霍、马尔康、茂县、美姑、木里、南坪、荥经、汶川、乡城、新龙、雅江、越西）、西藏（昌都）、云南（维西、贡山、德钦、鹤庆、昆明、丽江、中甸）。也分布到蒙古、俄罗斯西伯利亚、喜马拉雅。模式标本采自堪察加。
生于石灰岩上，海拔1400-3450米。