灰雁体大而肥胖，嘴、脚肉色，上体灰褐色，下体污白色，飞行时双翼拍打用力，振翅频率高。脖子较长。腿位于身体的中心支点，行走自如，有扁平的喙，边缘锯齿状，有助于过滤食物。

灰雁雌雄相似，雄略大于雌。头顶和后颈褐色；嘴基有一条窄的白纹，繁殖期间呈锈黄色，有时白纹不明显。背和两肩灰褐色，具棕白色羽缘；腰灰色，腰的两侧白色，翅上初级覆羽灰色，其余翅上覆羽灰褐色至暗褐色，飞羽黑褐色，尾上覆羽白色，尾羽褐色，具白色端斑和羽缘；最外侧两对尾羽全白色。

灰雁主要栖息在不同生境的淡水水域中，常见出入于富有芦苇和水草的湖泊、水库、河口、水淹平原、湿草原、沼泽和草地。

灰雁3月末至4月初成群从南方越冬地迁到中国黑龙江、内蒙古、甘肃、青海、新疆等北部地区繁殖，9月末开始成群迁往中国南方越冬，大批迁徙在10月初至10月末，少数持续到11月初，人们曾于1992年10月中旬至10月末在吉林省西部草原见到3000只的大群。

飞行时两翅扇动缓慢，显得有些笨拙，但较有力，不慌不忙，徐徐而飞，成单列或“V”字形队形。飞行高度亦很高，通常晚上迁徙，白天休息和觅食。有时边飞边叫，鸣声宏亮、清脆而高。