Como la mayoría de aves de la familia Strigidae, el mochuelo europeo tiene grandes ojos de iris amarillo-pálido orientados hacia la parte frontal del cráneo. Es de contextura rechoncha, de color pardo con manchas blancas, y en vuelo se distingue por sus alas cortas, redondeadas y con líneas punteadas de color blanco. Se parece un poco al autillo europeo, pero este es de color ceniza, con un par de mechones en punta encima de la cabeza, y es también menos corpulento que el mochuelo.

El vuelo del mochuelo común es ondulado, con descensos y ascensos continuos y de aleteos rápidos.