分布于石灰岩山地。分布区地跨南亚热带季风常绿阔叶林地带和北热带季雨林、雨林地带，但只生长在垂直带中，山原的气候较为温凉湿润，年平均温18--20℃左右，冬无严寒，夏无酷暑，如位于海拔约800米的那坡，最冷月平均温为10.6℃，最热月平均温为24.4℃，年降水量1300--1700毫米，年平均相对湿度在80%以上，霜期很短，有时全年无霜。在石灰岩山坡地岩石裸露、土壤稀少的石隙亦可生长，但以在沟谷或山坡下部、土壤覆盖率较大、土层较深厚的环境生长良好。土壤为石灰岩土，pH值7.0--7.7，腐殖质层厚13--30厘米，有机质含量15%--19%。常与大果楠Phoebe macrocarpa C.Y.Wu、鹿角锥Castonopsis lamontii Hance、南酸枣Choeropondias axillaris (Roxb.) Burtt. et Hill.等混生成林。

香木莲为阳性树种，在森林中多为上层乔木，具有板根，主根发达。每年初春更换新叶，4月中旬--5月上旬为花期，开花甚多，但结实率低，9--10月果熟。由于红色外种皮含有油质，致使种子不易发芽，又因林地潮湿，种子容易腐烂，天然更新能力很差，林下幼树及幼苗极少。