Le héron cendré se caractérise par un long cou, un bec long et pointu et de longues pattes. Il possède une excellente vue panoramique latérale et une très bonne vision binoculaire frontale. Son ouïe, également très développée, le fait réagir au moindre bruit suspect. Il atteint en général 95 cm de hauteur et une envergure de 1,85 m pour un poids de 1,5 à 2 kg.

Le héron cendré présente un plumage à dominante grise. Les jeunes ont un plumage plus terne : leur dos est gris-brunâtre, leur cou est gris et leur ventre est blanc rayé noir. Ils n'ont pas de "huppe". Les jeunes hérons acquièrent leur plumage d'adulte à l'âge de deux ans. Le Héron cendré peut vivre 25 ans mais des individus n'atteignent même pas un an.

Chez le héron cendré, il est très difficile de distinguer les sexes : la femelle a simplement un plumet un peu plus court.Le vol du héron cendré est lent, avec le cou replié (lové en S). Ceci est caractéristique des hérons, à l'opposé des cigognes, des grues et des spatules qui étendent leur cou en volant. Apparemment lent, il va tout de même à 45 kilomètres à l'heure. C'est un migrateur partiel qui ne se déplace généralement pas au-delà de 500 kilomètres; le héron a un territoire peu étendu. Certains sujets demeurent même sédentaires

Le héron cendré se nourrit le plus souvent de poissons, mais il n'est pas exclusivement ichtyophage. En effet, son régime alimentaire est également composé de batraciens, de reptiles, de crustacés, de petits mammifères (musaraignes d'eau, campagnols, mulots, rats), d'oiseaux et même de végétaux (bourgeons). Le héron cendré ne néglige pas non plus les insectes et les mollusques terrestres et aquatiques. Il peut digérer les arêtes mais il n'en est pas de même pour les poils de rongeurs qu'il rejette sous forme de pelotes. Ce régime alimentaire varié permet à l'espèce d'exploiter différents milieux, cours d'eau et plans d'eau, marais, zones humides, prés, et même des espaces verts urbains.

Quand il chasse, le héron cendré peut demeurer longtemps immobile, le cou dressé, en attendant le passage de sa proie. Lorsqu'elle passe à portée de son bec, il s'en saisit rapidement en projetant vers l'avant la partie supérieure de son cou.

Les hérons cendrés se reproduisent de février à juillet. Ils nichent généralement en colonies, appelées héronnières, au sommet des arbres, en forêt, dans certaines zones humides ou aux bords de lacs et de rivières (dans leurs zone de nidification).

Les hérons y construisent un nid plat, en forme de plate-forme. La femelle y pond de 3 à 6 œufs de couleur claire mais ce nombre peut être largement dépassé (parfois doublé). Ces œufs vont être couvés alternativement par les deux parents durant 25 à 28 jours. A mesure que les petits grandissent, leur appétit augmente contraignant les deux parents à rechercher des proies sans relâche, chacun de leur côté. Les jeunes prennent leur envol vers 50 jours et quittent le territoire des parents au bout de 8 à 9 semaines