È un uccello lungo 15,5 – 17 cm, con apertura alare di 26 – 27 cm e pesa fino a 20 grammi.Ha ampie ali arrotondate e coda breve. Colorito inconfondibile: corpo grigio, coda nera bordata di bianco, ali nere con macchie circolari bianche e ampia zona centrale rosso carminio. Le ali ampie e arrotondate, vistosamentecolorate di rosso carminio e nero con chiazze circolari bianche, lo rendono inconfondibile; quando svolazza lungo le pareti rocciose ricorda l'aspetto di una grande farfalla, tanto da essere chiamato anche farfalla delle rocce.
Il corpo è grigio con gola nera negli adulti in abito nuziale; la femmina è riconoscibile per avere colori meno vivi con macchia golare meno estesa. Il becco è lungo e sottile.
Il picchio muraiolo è in larga parte stanziale ma si sposta a livelli più bassi in inverno e si sposta più spesso attraverso i campi quando a volte utilizza cave ed edifici. Gli uccelli hanno svernato fino in Inghilterra e uno è giunto fino all'Università di Amsterdam.
Questo uccello è strettamente legato alle pareti rocciose, sulle quali nidifica e ricerca il nutrimento.
Durante la stagione primaverile ed estiva sono preferite le rupi esposte a nord, fresche e umide, a quote comprese fra 1300–1400 m e 3000 m circa; in inverno vengono al contrario selezionate le pareti soleggiate a quote inferiori ai 1500 m; manufatti quali castelli, torri, chiese e dighe vengono regolarmente visitati durante lo svernamento e possono talvolta essere utilizzaticome siti riproduttivi.
Esclusivamente insettivoro, il picchio muraiolo ricerca piccoli artropodi fra gli interstizi delle rocce svolazzando lungo le pareti.
Costruisce il nido in crepacci di pareti rocciose strapiombanti, spesso a diverse decine di metri di altezza. Più insolita è l'utilizzazione di costruzioni, segnalata con una maggiore frequenza sul versante transalpino ma provata anche in Valle d'Aosta.
La femmina depone 3-4 uova e le cova per 18-20 giorni; i giovani restano al nido 3 o 4 settimane.
