Представитель группы шилохвостей (Daphila). Средней величины изящная утка с длинными шеей, клювом, удлиненным клиновидным хвостом. Средняя пара рулевых у самца в брачном пере удлинена очень сильно и шиловидно заострена, отсюда и название утки. Длина 50-65 см (самцы вместе с хвостом — до 76 см), масса 400-1000 г, размах крыльев 80-95 см. Селезень светло-серый со струйчатым рисунком и черно-белыми косицами лопаточных перьев, подхвостье двуцветное, желтоватое с черным, брюхо, грудь, передняя часть шеи белые, голова коричневая, с белыми полосами от шеи по бокам, клюв серо-голубой с черной полосой по центру. Самка отличается от самок других уток серовато-голубым клювом, серо-коричневым зеркалом с тонкой белой оторочкой. У самца зеркало бронзово-зеленое с фиолетовым отливом и охристым кантом спереди. Испод крыла пестрый. Лапы у обоих полов темно-серые. Распространена широко, гнездится в северных и умеренных частях Европы, Азии и Северной Америки. В Европе населяет зоны тундры, тайги, широколиственных лесов, но в зоне степей гнездится нерегулярно. Зимует в субтропиках и тропиках, на юге умеренной зоны. Изолированные оседлые подвиды A. a. eatoni и A. a. drygalskii обитают на островах юга Индийского океана Кергелен и Крозе. Эти островные формы мелкие, самцы окрашены как самки, способности к полету у них снижены. Несомненно, они происходят от сбившихся с пути на миграциях групп северных шилохвостей.

Наиболее многочисленна в зоне лесотундры. Гнездится на побережьях водоемов, богатых прибрежными и водными растениями. На места гнездовий прилетает рано, когда реки еще подо льдом, повсюду снег, и лишь кое-где появляются небольшие проталины. В южных областях ареала это происходит во второй половине марта — начале апреля, в северных во второй половине мая — начале июня. На родине появляются обычно парами, которые, по-видимому, образуются на зимовках или в пути. Половая зрелость наступает в годовалом возрасте, хотя возможно, что часть молодых начинает гнездиться и позднее. Гнездится отдельными парами. Место для гнезда выбирают и самка и самец. Гнездо всегда располагается на земле, обычно на сухом (значительно выше уровня воды) месте, среди трав и осок, под кустом или совершенно открыто, вблизи водоема — иногда более чем в 100 м от него. Гнездо в виде аккуратно сделанной ямки почти без подстилки. Лоток обильно выстлан пухом, который образует валик серо-бурого цвета, основания пушинок белого цвета. Уходя с гнезда, самка закрывает яйца пухом. Избегают берегов, поросших лесом. Возможность обзора местности во время насиживания для шилохвости, по-видимому, является обязательным условием гнездования. На таких участках птица способна оставаться совершенно незаметной. Направляясь к гнезду, она тщательно осматривается и, только убедившись, что опасности нет, подходит к кладке.

Кладка состоит из 6—11 белых яиц с легким желтоватым или оливковым оттенком. Полные кладки на юге ареала появляются c первой декады мая, на севере в первой половине июня. Насиживает самка, самец первое время находится вблизи гнезда. Продолжительность насиживания 22—23 дня. Только что обсохших птенцов самка уводит с гнезда на водоем, где они держатся обычно на мелководьях с богатой растительностью, склевывая с листьев и стеблей насекомых. Насекомые составляют первое время основной корм. Растут птенцы быстро. Примерно в возрасте 42 дней они способны к полету, а к 50 дням рост оперения заканчивается и молодые летают уже хорошо. Гибель яиц и птенцов от разных причин велика и в некоторых районах до подъема на крыло составляет около 40%.

Характер и время линьки, как у других уток. Но самцы и холостые самки улетают линять чаще на отдаленные водоемы, поэтому в ряде мест Западной Сибири и Казахстана наблюдаются регулярные летние перелеты. Осенний отлет начинается вскоре по окончании линьки. На севере ареала это бывает в конце августа — начале сентября, на юге в сентябре. Летят шилохвости стаями, особенно крупными на юге. Перелет чаще всего идет по ночам. Питается как растительными, так и животными кормами. В северных частях ареала преобладают животные корма (в основном личинки комаров), на юге растительные. Из животных кормов поедаются личинки ручейников, хирономиды, моллюски и другие водные беспозвоночные, а также в некотором количестве прямокрылые. К растительным кормам относятся зеленые части валлиснерии, рдестов, нитчатые водоросли, семена водных растений. В районах с развитым зерновым сельским хозяйством с середины августа шилохвость начинает совершать суточные перелеты на кормежку. На полях шилохвости вместе с кряквами кормятся ячменем, пшеницей, овсом.

Рекорд продолжительности жизни в природе — 26 лет. Один из важнейших объектов промысловой и спортивной охоты.