成獣の大きさにはオス・メスで違いがあり、体長（頭胴長）はオスの方が長く16 - 18cm（センチメートル）、メスは約15cm。体重はオスが約120g（グラム）、オスとメスを区別していないデータでは81 - 120g、妊娠したメスでは150 - 160g。耳長は18 - 22mm（ミリメートル）・後足長は32 - 35mmで、体毛の毛先の色は1年を通して頬 - 胸部・下腹部にかけて白色だが、それ以外の部位は白色または褐色で毛の下部は黒色である。目は直径7 - 9mmと体格に比して大きく、目の周囲の毛色は黒い毛足が裸出しているため黒色。陰茎骨は細長く二又になっている。歯数は切歯が上2本・下2本、犬歯はなし、前臼歯は上4本・下2本、後臼歯は上6本・下6本の合計22本（上12本・下10本）。乳頭数は胸部2対・腹部1対・鼠径部1対の合計8個（4対）。指趾数（指の数）は前肢が4本（×2＝8本、第1指がない）・後肢が5本（×2＝10本）の合計18本。手の指は長くて物を握り掴むことに適しており、樹木を登るため鋭い鉤爪を持つ一方、足の平は無毛で細い枝などを掴みやすい体つきになっている。新生子は体長5.0 - 5.6cm、尾長は2.2 - 2.5cmで体毛はほとんど生えておらず、視力・聴力はまだない。
本種を含むタイリクモモンガ種はユーラシア大陸北部に分布し、その範囲は西端はフィンランド・リトアニア、さらにモンゴルを経て中華人民共和国（中国）の渭水・朝鮮半島北部・極北を除くロシア連邦沿海地方以北、樺太（サハリン島）・東端はアナディリまでと広範囲の森林地帯に分布するが、カムチャツカ半島には分布していない。北海道の平野部 - 亜高山帯にかけて分布し、森林（常緑針葉樹林・落葉広葉樹林）に生息する。札幌市内の森林公園・円山動物園付近にも生息しているが、北海道島嶼部・千島列島には生息していない。本種は住処・食料・移動手段をいずれも樹木に依存しており、樹木のない場所では生息できない。一方である程度の面積・巣穴にできる太さの樹木がある森林ならば生息でき、市街地の公園・学校の林・鉄道の線路沿いにある防風林・住宅地近くの雑木林などといった環境にも生息する。しかし夜行性で警戒心が強いことに加え、一生のほとんどを樹上で過ごすため継続して観察することは難しく、詳しい生態はあまり知られていない。なお同じ北海道に生息するリス科の動物であるエゾリス（キタリスの亜種）・エゾシマリス（シマリスの亜種）とはそれぞれ活動時間・空間・餌や巣などの資源を使い分けているため、3種とも競合せず同じ環境で生息できる。
和名「蝦夷小鼯鼠」の命名者は岸田久吉で、種の学名Pteromys volansの意味は「飛ぶ翼のある鼠」で、Pteromysがギリシャ語で「翼のあるネズミ」、volansがラテン語で「飛ぶ」をそれぞれ意味する。亜種名のoriiは折居彪二郎への献名。アイヌ語では「アツ・カムイ」（アツ＝「群棲」・カムイ＝「神」の意味、すなわち「群棲する神」の意味）もしくは「アッ・カムイ」（「子供の守り神」の意味、「アッカムイ」とも）と呼ばれたほか、1940年代までは猟師・山子（やまご）の間で「晩鳥」（バンドリ）という俗名で呼ばれていた。
新潟県北魚沼郡湯之谷村（現：魚沼市）生まれ。父は自衛官。元の氏名は愛甲 隆一だったが、中学生になるころ父が母の実家に婿養子に入ったため、一家で米山姓に変わった。湯之谷村立井口小学校、新潟大学教育学部附属長岡中学校、灘高等学校から東京大学理科三類現役合格（共通一次960点/1000点満点）。当時データハウスから出版されていた『東大理III　合格の秘訣天才たちのメッセージ』に本人の合格体験記インタビューが掲載されており、｢灘へは、中学から行くべきだ。数学、物理は定理だけでいい｣と語っている。本人は理系である東大医学部に進学しているがなぜか学校では文系を選択していた。灘高から11人が東大理IIIに合格したが、米山は一次の点数（自己採点）がトップだった。二次の数学は時間配分を間違え、6問中完全に解けたのは1問だけであった。東京大学医学部医学科卒業。1992年5月、医師免許を取得した。在学中より、東大病院の放射線科で研修をし、その後、放射線医学総合研究所に就職し3年間を過ごした。1997年10月に、司法試験に合格した。「東大の寮にいたとき法学部のやつがすごく威張っていた」ため、むかっ腹を立てたことが動機とされる。1998年に東京大学大学院経済学研究科を、2000年に東京大学大学院医学系研究科をそれぞれ単位取得退学。放射線医学総合研究所、ハーバード大学附属マサチューセッツ総合病院を経て、2003年に東京大学より博士号（医学）を取得。2005年より東京大学先端科学技術研究センター医療政策人材養成講座特任講師。医師としては約14年間働いた。2005年、第44回衆議院議員総選挙に自由民主党（以下、自民党）公認で新潟5区から立候補した。全国的には与党に強い追い風が吹いたものの、無所属の田中眞紀子に敗れ、比例復活も果たせなかった。2009年の第45回衆議院議員総選挙に再び自民党公認で新潟5区から立候補。前回に比べて得票数を伸ばしたものの、総選挙の直前に民主党に入党した田中に大敗を喫した。ただし、尊敬する政治家は田中の父親である田中角栄だと公表している。2011年より、弁護士として活動し、医療訴訟や医療過誤などを主に担当した。2012年の第46回衆議院議員総選挙では、自民党から日本維新の会に移って新潟5区から立候補したが、比例北陸信越ブロックから国替えした自民党前職で元山古志村長の長島忠美、民主党前職で当時の文部科学大臣だった田中眞紀子の後塵を拝し、落選。2013年の第23回参議院議員通常選挙にも日本維新の会公認で新潟県選挙区（定数2）から立候補したが、得票数4位で落選した。2016年に維新の党が民主党と合流したことで民進党籍になった。その後、新潟県知事選挙への立候補に伴い、離党。