虽然两种色型的灰林鸮在欧洲大部份地区都可以见到，但红褐色的会较多在潮湿的西欧出没，而灰褐色的则会多在东欧出现，在最北的地区，则所有灰林鸮都是灰色的。西伯利亚及中亚的亚种呈白色及灰色，北非品种则呈深灰褐色，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。