Der Braunklee ist eine typische Alpenpflanze. Dabei tritt die Art hauptsächlich über der Baumgrenze auf, bzw. teils sogar auch noch oberhalb von 2'500 m ü. M. auf der nivalen Stufe. Man findet die Art auch in anderen europäischen Hochgebirgen wie den Pyreäen, Karpaten oder Appeninen. Man findet den Braunklee vor allem auf den Bergwiesen und Bergweiden über kalkigem Untergrund. Allerdings ist die Art nicht streng an Kalk gebunden und kann so teils auch über Kristallingestein vorkommen. In der Alpwirtschaft wird die Art als Protein- und damit nährstoffreiche, als auch fürs Vieh beliebte und gut verträgliche Futterpflanze geschätzt. Wenn der Braunklee kurz vor der Blüte abgeschnitten oder abgeweidet wird, bildet er im gleichen Jahr nochmal neue Blütentriebe.

Der Name der Art kommt daher, dass sich die goldgelben Kronblätter nach dem Verblühen charakteristisch kastanienbraun verfärben und dann nach unten hängen. Vermutlich steckt dahinter eine ähnliche Strategie wie beim Weissklee, indem so die bestäubenden Insekten zu den noch unbefruchteten, goldgelben und aufrechten Blüten weiter oben am Blütenkopf gelenkt werden. Irgendwann sind jedoch alle Blüten verblüht und der gesamte Blüten- bzw. Fruchtstand erscheint dann braun. Der lateinische Name "badium" bedeutet übrigens auch so etwas wie "kastanienbraun". Bestäubende Insekten sind vor allem Hummeln, alpine Windbienen und Fliegen.¨

Die Hülsenfrüchte sind einsamig und öffnen sich (untypisch für Hülsenfrüchte) nicht bei der Reife. Die Ausbreitung erfolgt hauptsächlich (über kurze Distanzen) mit dem Wind, indem die die noch am Fruchtstand hängenden braunen Kronblätter als eine Art Segel dienen sollen. Einzelne Früchte bleiben bis in den Winter hinein am Fruchtstand und wenn Letztere dann teilweise über die Schneedecke ragen, können die Früchte auch dann noch verbreitet werden.

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