Vingspannet varierar mellan 41 och 52 millimeter. Hanen och honan är relativt lika varandra, förutom att hanen är rödgul och honan är gulbrun på ovansidan. Ovansidan är mönstrad med brunsvarta fläckar, både runda och mer oregelbundna. Ytterkanten är brunsvart och innanför kanten finns en tandad brunsvart linje. På undersidan är framvingen ljusare orange med strödda brunsvarta fläckar. Framhörnet är mönstrat med gula och ljusare bruna fält. Undersidan på bakvingen skiljer sig åt mellan två olika former. Den vanligaste formen Argynnis niobe niobe är mönstrad med fält i olika nyanser av orange, brunt och gult. Fomen Argynnis niobe eris har istället för gula fält silvervita.
Larven är mörkbrun med ljusare och mörkare längsgående ränder. Huvudet är orangebrunt. Larven är försedd med taggar och blir upp till 40 millimeter lång.
Hedpärlemorfjärilens habitat, den miljö den lever i, är torrare ängsmarker så som hedar och klippig mark. I vissa delar av fjärilens utbredningsområde (se nedan), bland annat i Europa, minskar den typen av mark vilket innebär att fjärilens värdväxter minskar i antal och därmed blir det mindre föda åt larverna och det totala antalet fjärilar minskar. På grund av detta finns den med på olika länders rödlistor, som Nära hotad (NT) i Sverige, Hotad i Tyskland, Akut hotad (CR) i Nederländerna och Försvunnen (RE) i Belgien.
Hedpärlemorfjärilens utbredningsområde sträcker sig från centrala och södra Europa genom Kaukasus, västra och södra Sibirien och Centralasien till Korea. I Norden finns den längs Finlands sydkust, lokalt vid Vänern och längs kusterna i södra och sydöstra Sverige, i sydöstligaste Norge samt längs Danmarks västkust och på Jylland.
Denna fjäril, liksom alla andra fjärilar, genomgår under sitt liv fyra olika stadier; ägg, larv, puppa och fullvuxen (imago). En sådan förvandling kallas för fullständig metamorfos.
Flygtiden, den period när fjärilen är fullvuxen, infaller i juni-juli. Under flygtiden parar sig fjärilarna och honan lägger äggen på lavar. Larven växer sig kläckningsfärdig inuti ägget, men ägget kläcks inte förrän på våren året därpå. I närheten av de lavar där äggen lades finns larvens värdväxter, som är de växter den lever på och äter av. Hedpärlemorfjärilens värdväxter är olika arter i violsläktet.
Efter ungefär två månaders ätande är larven fullväxt och då förpuppas den. Puppstadiet varar i 2-3 veckor och därefter kläcks den fullbildade fjärilen och en ny flygtid börjar.
