Im dalej od biegunów tym na wyższych wysokościach bywa spotykany, sięgając do 1270 m n.p.m.
Na półkuli południowej rośnie w południowej części Ameryki Południowej (w Chile i Argentynie) oraz na Nowej Zelandii. W Południowej Afryce stwierdzony został jako gatunek introdukowany.
W Polsce północnej i środkowej częsty, na południu tylko na niżu i tu rozproszony. Stwierdzony w Bieszczadach do wysokości 584 m n.p.m. Znany jest tylko z pojedynczych stanowisk z Beskidów Zachodnich (na Pilsku na wysokości 865 m n.p.m.), Beskidu Małego, Pienin. W Tatrach nie został dotąd stwierdzony.
Morfologia i anatomia thumb|Darń torfowca frędzlowanego – ażurowe główki z długimi gałązkami i wyraźnie widocznym pąkiem wierzchołkowym thumb|Darń torfowca frędzlowanego z zarodniami Pokrój Mech cienki, wątły, do 20 cm wysokości, tworzący miękkie, wyniesione darnie lub płaskie kożuchy, nierzadko rozległe, koloru zielonego lub żółtozielonego, zawsze bez czerwonego zabarwienia. Żywozielony kolor typowy dla tego gatunku zanika u roślin suchych, które stają się szarozielone. Główki Dość cienkie, niewielkie, z wyraźnie widocznym pączkiem wierzchołkowym na szczycie. Łodyżki Średnicy 0,4–0,9 mm.