Zarodniki gładkie, eliptyczne, nieamyloidalne, o rozmiarach 5-7,5 × 6-4 µm. Gatunki podobne Jest wiele podobnych gąsek brunatnych, m.in: gąska czerwonobrązowa (Tricholoma batschii) o blaszkach kremowobiałych i trzonie u podstawy klinowato zwężonym, gąska bukowa (Tricholoma ustale), o kapeluszu gładkim i błyszczącym a blaszkach rdzawych gąska dachówkowata (Tricholoma imbricatum), która ma delikatnie łuseczkowaty kapelusz, biały miąższ, kremowe blaszki i rośnie w lasach iglastych, gąska modrzewiowa (Tricholoma psammopus), która nie ma zapachu i rośnie tylko pod modrzewiem. Dla gąski żółtobrunatnej charakterystyczny jest żółty odcień blaszek, jednak na starszych owocnikach często jest widoczny tylko na przekroju podłużnym.
Występowanie i siedlisko Gąska żółtobrunatna jest szeroko rozprzestrzeniona w Ameryce Północnej i w Europie, z obszarów Azji potwierdzono jej występowanie tylko w Japonii. W Polsce podano wiele stanowisk.
Grzyb naziemny. Owocniki pojawiają się od lipca do października (listopada), w lasach mieszanych pod brzozami, rzadko w jednogatunkowych lasach świerkowych, lubi gleby kwaśne.