En vida libre Nostoc punctiforme se desarrolla en suelos húmedos formando colonias semielípticas con su superficie lisa o mamemolada de varios centímetros.
Estas colonias están formadas por numerosos filamentos o tricomas estrechamente entrelazados embebidos en una abundante capa mucosa de mucílago.
[6] Un tipo de simbiosis particular es la que tiene lugar entre esta cianobacteria y el hongo Geosiphon pyriforme.
En este caso Nostoc es endocitada por el extremo de algunas hifas que crecen posteriormente para formar una gran vesícula piriforme en cuyo interior prolifera y contribuye en el metabolismo fúngico con la síntesis de azúcares al tiempo que recibe del hongo fosfatos.
En Nostoc simbionte con briófitos, y probablemente con otros vegetales, la difereciación de los heterocistos está controlada por el hospedador en un mecanismo poco conocido pero que no implica un descenso del pool de amonio en los tejidos del vegetal.
Es, pues, el desequilibrio entre la proporción de carbono y nitrógeno asimilado el que promueve la diferenciación celular en acinetos.