Strzępki włośni o szerokości 4–8 µm, nieco inkrustowane, w KOH wybarwiają się tak samo jak zarodniki. Gatunki podobne Jest wiele podobnych, drobnych gatunków gwiazdoszy. Do pewnej identyfikacji gatunku konieczne jest zbadanie mikroskopowych cech owocników. Najbardziej podobny jest gwiazdosz baryłkowaty Geastrum lageniforme. Odróżnia się gładką powierzchnią główki, pęknięciami na zewnętrznej stronie owocnika i ramionami, które nie otulają tak szczelnie główki. U gwiazdosza frędzelkowanego Geastrum fimbriatum perystom nie jest tak wyraźnie odgraniczony i sznury grzybniowe mocujące owocnik do podłoża nie wyrastają z jednego miejsca, lecz z wielu na dolnej powierzchni owocnika.
Występowanie i siedlisko Występuje na całym świecie. W piśmiennictwie naukowym na terenie Polski do 2020 r. podano 10 stanowisk dawnych i jedno współczesne. Znajduje się na Czerwonej liście roślin i grzybów Polski. Ma status E – gatunek wymierający. W latach 1995–2004 objęty był ochroną częściową, a od roku 2004 – ochroną ścisłą bez możliwości zastosowania wyłączeń spod ochrony uzasadnionych względami gospodarki rolnej, leśnej lub rybackiej.