Biologia i ekologia thumb|Łan lobelii jeziornej w wodach Jeziora Wielkie Gacno (Park Narodowy Bory Tucholskie) Bylina. Kwitnie w lipcu i sierpniu. Rozmnaża się zarówno generatywnie za pomocą nasion, jak i wegetatywnie. Owoce z nasionami powstają z kwiatów otwierających się (chasmogamicznych), jak zamkniętych i samopylnych (klejstogamicznych). Kwiaty otwarte są przedprątne i zapylane przez owady. Nasiona są wysokokaloryczne i dobrze kiełkują. Rozmnażanie wegetatywne następuje za pomocą rozmnóżek powstających w liczbie 2 lub 3 na kłączu, które po kwitnieniu rozpada się na rośliny potomne.
Roślina zawiera sok mleczny. Z powodu obecności alkaloidu – lobeliny jest trująca.
Ekologia Rośnie w strefie przybrzeżnej jezior oligotroficznych, które z tego powodu alternatywnie nazywane są też lobeliowymi. Preferuje zbiorniki o wodzie kwaśnej, rzadko rośnie w wodzie obojętnej lub zasadowej, ubogiej w sole mineralne, unika zwłaszcza wód z solami wapnia. Może występować do głębokości 2 m. Zwykle rośnie na dnie piaszczystym o różnej zawartości materii organicznej.
W zbiornikach tworzy agregacje jednogatunkowe lub rośnie wspólnie z poryblinem jeziornym Isoetes lacustris i brzeżycą jednokwiatową Littorella uniflora, sporadycznie w innych zbiorowiskach.