Vivace de la famille des Plantaginacées, la véronique petit-chêne est l'une des espèces les plus communes d'Europe, présente de la façade atlantique jusqu'en Sibérie occidentale. Elle colonise les prairies mésophiles, les lisières de bois, les haies, les talus herbeux et les pelouses, du niveau de la plaine jusqu'à l'étage montagnard.
Elle développe des tiges décombantes puis ascendantes, de 15 à 30 cm de hauteur, remarquables par deux rangées longitudinales de poils disposées en lignes opposées sur la tige, caractère distinctif et facilement observable à la loupe. Les feuilles sont ovales, dentées, rugueuses au toucher, d'un vert moyen, sessiles ou très brièvement pétiolées.
Les fleurs, portées en grappes axillaires lâches, sont d'un bleu ciel vif à bleu-lilas, avec un œil blanc net et une strie centrale plus foncée sur le pétale inférieur légèrement plus petit. Elles sont éphémères, tombant très facilement à la cueillette, ce qui a valu à la plante en anglais le nom de "Bird's-eye speedwell" et, dans certaines traditions populaires, l'idée qu'il portait malheur de la cueillir.
Dans son milieu naturel, sa floraison s'étend d'avril à juin selon l'altitude et l'exposition.
Sans exigences particulières, elle prospère dans tout sol ordinaire frais à bien drainé, au soleil ou à mi-ombre. Elle se naturalise volontiers dans les jardins de style naturel et les prairies fleuries.