Размножается осока шаровидная семенами и вегетативным способом. Число семян в колоске в среднем 8, а на 1 генеративном побеге— 20. Семенная продуктивность около 250—300 диаспор на 1 м2. По-видимому, для созревания их требуется еще какой-то период времени, поскольку семенное возобновление у осоки шаровидной наблюдается крайне редко, и основная масса диаспор сохраняется погребенной в моховом покрове.

Осока шаровидная.

По мнению Н. Г. Солоневич (1970), реализация семенного возобновления у этого вида затруднена из-за отсутствия условий, благоприятствующих прорастанию семян и выживаемости всходов.
На каждом вегетативном побеге закладываются 6 боковых почек, но развиваются обычно только 3. Как правило, 1—2 побега имеют длинные корневища и обеспечивают расселение особи. Вегетативная подвижность их до 50 см в год.Осока шаровидная растет в условиях сыролугового увлажнения (77—88-я ступени шкалы Раменского), на бедных (4—7-я-ступени шкалы Раменского) подзолистых или торфянистых почвах. Отмечают большую олиготрофность ее (Богдановская-Гиенэф, 1946). Широко распространена в районах с вечной мерзлотой. Вид резко ацидофильный, нормально развивается только на кислых почвах с рН 3,6—4,5 (Смелов, Работнов, 1929; Новиков, 1971). Геофит.
/Осока шаровидная встречается (иногда как субдоминант) в заболоченных хвойных лесах (сосновых, еловых, лиственничных), редколесьях, по гарям и вырубкам, по окраинам сфагновых болот, на переходных болотах, в кустарниково-моховых тундрах (Богдановская-Гиенэф, 1946; Быков, 1962; Виноградов, 1964; Солоневич, 1970). В Московской обл. распространена преимущественно к северу и востоку от границы сфагновых болот, чаще всего в заболоченных сосняках со сфагнумом и по окраинам верховых болот (Новиков, 1971).В разреженном сосняке-черничнике по краю сфагнового болота близ г. Звенигорода Московской обл. средняя фитомасса осоки шаровидной равна 70,4 г/м2 (воздушно-сухой вес), в том числе надземная фитомасса — 30,3 (генеративные органы — 9,3), подземная — 25, отмершая— 15,1 г/м2.
В лесах Якутии с выгоревшим напочвенным покровом урожайность сухой массы осоки шаровидной достигала 5—7 ц/га (Работнов, 1936).