呈深灰褐色，而南亚及东亚种的面盘上有宽条纹。西伯利亚及斯堪的纳维亚亚种比西欧亚种大12%、重40%及翼展阔13%，根据伯格曼法则估计，北方形态一般都比南方的大。灰林鸮的羽毛颜色是遗传而来的，研究发现灰褐色的灰林鸮繁殖成功率较高，免疫系统较强，体内的寄生虫较少。灰林鸮交配时并不会选择毛色，故此减低了逆选择的压力。红褐色的灰林鸮较多在密林出没；而根据格洛格氏法则，较浅色的灰林鸮会在较冷的地方出没。
外形特点.灰林鸮是一种壮健的鸟，体长37-43厘米，翼展达81-96厘米。头大而且圆