Крупный ястреб (заметно больше вороны) с короткими и широкими крыльями и длинным хвостом. Верх сизый от темного до очень светлого, низ светло-серый с темными поперечными полосками. В полете низ крыльев и хвоста светлый, поперечнополосатый. На хвосте три узкие и одна широкая (по краю) полосы. На голове хорошо заметна белая бровь по надглазничной дуге, над черными перьями около глаз, придающая тетеревятнику особенно хищнический вид. Глаза и лапы желтые. В Сибири иногда встречаются светлые тетеревятники, вплоть до белых с небольшим количеством темных пестрин.

Самки крупнее самцов, окрашены одинаково. В полете самка выглядит более грузной.

Вес самцов - 0,6-1,2 кг, самок - 0,8-2,1 кг, длина - 50-68 см, крыло самцов - 30,5-34,8 см, самок - 34,1-39,5 см, размах - 97-127 см.

Молодые сверху бурые, с рыжеватыми пестринами, снизу желтоватые с темно-бурыми продольными пестринами. Глаза у слетков голубые, желтеющие на 2-3 год.

Пуховые птенцы в первом наряде в охристо-белом пуху, во втором - в сероватом.

Полет, как правило, стремительный, маневренный, с быстрыми взмахами крыльев, чередующимися с планированием, напоминающий полет соколов. При парении, что бывает редко, крылья держит прямо.

Взрослые птицы в полете от кречета и сапсана отличаются широкими и короткими крыльями с тупыми концами и растопыренными первостепенными маховыми, широким хвостом, от мелких ястребов - крупными размерами и (от самцов) отсутствием рыжего на нижней стороне тела, от других птиц характерным внешним видом и окраской. Молодые от самок полевого луня отличаются широкими крыльями и хвостом, их посадкой в полете и характером полета, темным надхвостьем (у самок луней надхвостье белое), от балобана - широкими и короткими крыльями с тупыми концами и растопыренными первостепенными маховыми, и широким хвостом.

Пуховые птенцы отличаются от других ястребиных высоким клювом, плавно переходящим в черепную коробку. В отличие от канюков клюв не яркой черной окраски, а более бледной с белым фоном по бокам близ восковицы.

Голос - звонкое и быстрое "кьяк-кьяк-кьяк", при беспокойстве "ки-ки-ки", несколько напоминающее крик скопы, брачный крик самца - "пийе".

Тетеревятник - типичный лесной вид, хотя по островным и долинным лесам проникает глубоко в степь и тундру.

Излюбленными гнездовыми биотопами тетеревятника являются разреженные еловые, елово-пихтовые, елово-сосновые, елово-кедровые, кедровые, елово-березовые, сосновые и лиственничные леса паркового типа, часто заболоченные, где этот хищник гнездится близ небольших открытых пространств - полян, болот, вырубок, просек, дорог. От крупных открытых пространств, особенно в степной зоне, гнезда удалены вглубь леса на 200-500 м и далее и обычно не видны с опушки. Замечено тяготение к склонам речных долин и ручьев.

Гнездится и в иных типах леса, включая чистые березняки и лесополосы, однако высокой численности здесь не достигает. Проникновение вида в лесополосы степной зоны, скорее всего, обусловлено исчезновением более конкурентно способного балобана.

Тетеревятник - дендрофил, гнездящийся исключительно на деревьях. Гнезда устраивает на любых породах, тяготея к хвойным (ель, сосна, лиственница, кедр) при их наличии. Высота расположения гнезд составляет 4-20 м, в среднем около 8 м. Гнезда располагаются на ветвях у ствола или в его развилке (последнее более характерно для лиственных и сосны). Постройки занимаются помногу лет, в связи с чем, размеры некоторых достаточно крупные: диаметр от 60 до 150 см, в среднем 120 см, высота 30-100 см, в среднем 50 см. Размеры свежевыстроенных гнезд: диаметр 60-70 см, высота 30-40 см. Диаметр лотка - 20-45 см, глубина - 5-10 см. Лоток довольно плоский во всех случаях. На гнезде всегда присутствуют зеленые веточки, чаще всего хвойных пород. Лоток выстилается хвоей или же тонкой корой хвойных. В связи с тем, что самка линяет на гнезде, то под ним скапливаются ее перья, а после вылета птенцов и незначительная часть остатков пищи, съеденных тетеревятниками.

В кладке 2-5 яиц, чаще всего 3-4 яйца. Окраска яиц белая. Размер яиц: 51,5-70,2х39,5-49,5 мм, в среднем 59,41х45,15 мм.

Самка на кладке сидит довольно плотно, однако, в отличие от коршуна, слетает, обычно не дожидаясь удара по гнездовому дереву. Слетев, садится напротив гнезда или летает над ним кругами и кричит, часто вместе с самцом.

Расстояние между гнездами разных пар в плотных гнездовых группировках варьирует от 1 до 5 км, обычно составляя 3-4 км. В менее насыщенных местообитаниях тетеревятники гнездятся в 5-10 км пара от пары.

Погадки тетеревятника типичны для орнитофагов, состоят из перьев птиц, светло-серого цвета, довольно рыхлые размером 3,5-6,0ґ2,0-2,5 см. Форма погадок цилиндрическая с обоими округлыми концами. Наличие "хвостиков", характерных для сапсана, в погадках тетеревятника не наблюдается. Костных элементов в погадке нет или же их очень мало - около 2%, что их отличает от таковых сапсана. Часто в погадках встречаются желудки мелких птиц. При питании млекопитающими (белка Sciurus vulgaris, крыса, заяц) погадки приобретают буроватую окраску и содержат мелкие раздробленные кости.

Характерны останки жертв тетеревятника. Поедая птицу, он выедает мясо, ломая таз и грудину своей жертвы, и оставляет целыми ее крылья (плечевой пояс) и голову, а иногда и лапы вместе с обломками таза или целый тазовый пояс, как это делают крупные соколы, однако в отличие от них; ест птицу в сомкнутом лесу, на пне, выворотне, на нижних ветвях дерева или же просто на земле, часто тут же ощипывая ее (сапсаны и балобаны дерут и поедают жертвы на открытых возвышенных местах).

В зимний период тетеревятник поедает добычу, как правило, прямо на снегу в сомкнутых древостоях с хорошо выраженным 2-м ярусом. Площадка утоптанного птицей снега имеет диаметр около 30-40 см, ямка в которой сидела птица - 25-29х20-24 см. Перья убитой птицы разбросаны в диаметре от 50 до 80 см, в зависимости от ее размерного класса. От жертвы помимо перьев остаются всегда клюв и лапы, а при обилии добычи и весь плечевой пояс.

Перья тетеревятника характерные для ястребиных, довольно широкие и более мягкие (чем отличаются от таковых крупных соколов). От перьев канюка и коршуна отличаются сизой окраской с широкими белыми нисходящими полосами.

Тетеревятник, как собственно и все ястребы, очень скрытный трудно выявляемый вид. В большинстве лесных ландшафтов его плотность не меньше, чем плотность канюка, однако, визуально он регистрируется в десятки раз реже, чем канюк.

Методы быстрого поиска его гнезд, как правило, не работают, в связи с их удалением от опушек за пределы видимости с открытого пространства, хотя в ряде случаев, в частности в лесах с доминированием лиственных пород, в ходе автомаршрутов по лесным дорогам до установления листвы, выявляется значительное количество гнезд.

Более или менее оптимальным является маршрутный способ учета в лесных местообитаниях по естественной вокализации птиц во время тока (апрель). В остальное время хорошие результаты дает способ выманивания птиц путем проигрывания фонограммы их токовых сигналов и криков беспокойства или токовых сигналов филина. Однако все эти методы дают гораздо меньший результат, по сравнению с таковыми при работе с осоедом или методами поиска гнезд канюка или коршуна. В первом случае результативность низка из-за меньшего расстояния, на котором тетеревятники реагируют на фонограмму, во втором случае из-за невозможности применения автомобиля для активного поиска гнезд (в данном случае автомобиль уместно применять лишь для передвижения между точками начала и окончания пеших маршрутов).