Le corps est aplati, ovale allongé, de couleur brune, avec le dos de l'abdomen pouvant être rouge. Les antennes courtes sont abritées dans des fossettes entre la tête et le thorax, et le rostre, segmenté, est court. Les pattes antérieures sont ravisseuses, avec le tibia qui se replie sur le fémur, alors que les deux autres paires ne présentent pas d'adaptation particulière à la nage. Les antennes ne sont pas visibles, et le rostre est assez court, segmenté. La tête, petite et fortement enclavée dans le bord antérieur du pronotum, ne comporte pas d'ocelles. Les yeux sont petits mais proéminents. L'espèce est très variable. Sa taille atteint 22,5 mm sans les appendices (pattes, antennes et siphon). La distinction avec les autres espèces de Nepa se base principalement sur l'analyse des organes génitaux des mâles. Une variabilité morphologique a été constatée, avec des tarses postérieurs plus longs et un corps plus grand lorsque les plantes aquatiques sont moins abondantes dans le milieu.
On rencontre cette espèce dans toute l'Europe, en Afrique du Nord à l'ouest jusqu'à l'est de la Chine et la région de l'Amour en Sibérie.
On la rencontre dans les étangs et étendues d'eau peu profondes (mais elle peut également se retrouver accidentellement dans des piscines). On la rencontre également dans des cours d'eaux calmes et des canaux. Elle préfère les milieux ombragés, avec une végétation modérément dense et des branches submergées.
Nepa cinerea a également été retrouvée dans trois grottes à eau sulfureuse du Latium en Italie. Tous les stades de juvéniles et des adultes, ainsi que des accouplements, ont été observés, à tous les mois de l'année, ce qui témoigne d'une présence non accidentelle. Elles s'y nourrissent d'Asellidae (crustacés Isopodes, c'est-à-dire cloportes). De ce fait, elle rejoint l'espèce voisine Nepa anophthalma, découverte dans l'une grotte de Movile en Roumanie, comme espèce stygobionte.
Enfin, la nèpe sait aussi voler, contrairement à ce que l'on pourrait en attendre, mais ce vol est rarement observé. En effet, l'animal utilise cette capacité pour passer d'étangs à étangs. Avant de s'envoler, après être sortie de l'eau, elle enlève l'eau de son corps avec ses pattes arrière, elle cherche un endroit ensoleillé, elle se laisse sécher et réchauffer, elle replie ses pattes avant le long de son pronotum, elle plie celui-ci en avant, laissant apparaître une zone noire entre celui-ci et le scutellum, et elle procède à un mouvement de pompe avec l'abdomen pour chauffer son corps, puis elle ouvre ses ailes et s'envole. L'envol peut se faire soit plus ou moins horizontalement, soit plus verticalement.
La reproduction a lieu au printemps. Le mâle se met à côté de la femelle, qu'il accroche avec son tibia antérieur sur l'arrière du pronotum, avec sa patte médiane à la partie postérieure de l'abdomen. Il tord son abdomen de manière à placer la face dorsale du dernier segment abdominal, avec les organes reproducteurs, sous celui de la femelle. Lors de la ponte, celle-ci accroche ses œufs à des plantes aquatiques près de la surface. Ils respirent grâce à des processus respiratoires en forme de filaments. Les juvéniles ressemblent aux adultes, mais n'ont pas d'ailes ni de siphon respiratoire, qui apparaissent à la dernière mue, au stade adulte.
