Самый крупный из крохалей, некоторые самцы бывают размером с небольшого гуся — до 66 см, массой 2.1 кг, с размахом крыльев до 97 см. Селезень белый с сильным розовым отливом на брюхе и боках, спина черная, надхвостье и хвост серые. Голова темная с сильным зеленым отливом, на затылке есть короткий, не рассученный хохол. Самка чисто-серая, каштановое оперение головы резко отграничено от сероватой шеи и белого подбородка. На крыле у обоих полов очень крупное белое зеркало, крыло самца в брачном пере может выглядеть практически белым с черной вершиной. Лапы и клюв красные, радужина каряя или буроватая. Голос самца — низкое глухое бормотание, самки — протяжные хрипы. Распространен от тундр до степей на обоих северных материках, по сравнению со средним крохалем ареал немного смешен к югу, есть изолированные участки гнездования в горах Центральной Азии. Зимовки — в умеренной и субтропической зонах, преимущественно на морских побережьях. Населяет богатые рыбой озера и прозрачные реки с быстрым течением, но селится и вдоль лесистых или скалистых морских побережий. Сравнительно малочисленная птица. Прекрасно ныряет, достигая обычно глубины 2—4 м.

Весной первые крохали появляются довольно рано — с образованием на водоемах полыней. С наступлением ледохода наблюдается их массовый прилет и пролет. Весенний пролет растягивается на период от второй половины марта на юге до конца мая — начала июня на севере ареала.

Гнездится обычно в дуплах старых деревьев, вблизи водоемов на высоте от 1 до 18 м, реже расщелинах среди камней, в плавнике, под кустами. Охотно также занимает гнездовые ящики, повешенные на деревьях или установленные на земле. Гнездо обильно выстилается белым пухом.

В полной кладке от 8 до 15 яиц белой или сливочной окраски. Насиживает самка в течение 32 дней, так плотно, что ее можно поймать руками. В зависимости от географического положения района птенцы появляются от второй половины мая до второй половины июля. Сутки или двое птенцы находятся в гнезде, после чего покидают его. Из дупла они выпрыгивают на голос матери. Первое время птенцы ныряют плохо и только примерно в недельном возрасте осваивают искусство ныряния. Плавают хорошо, легко справляются с быстрым течением горных рек, самостоятельно охотятся за насекомыми и мелкой рыбешкой. Тем не менее пуховички часто отдыхают и сушат оперение на спине матери или прибрежных камнях и бревнах.

Выводки часто объединяются под наблюдением одной или нескольких самок. Растут птенцы довольно медленно и только в возрасте 60—70 дней приобретают способность к полету.

Осенний пролет идет поздно — примерно в октябре—ноябре, незадолго до замерзания водоемов.

Большой крохаль исключительно плотоядная птица, основу питания которой составляет разнообразная мелкая рыба, иногда достигающая длины до 18 см. Водные беспозвоночные — насекомые, моллюски и др. — занимают незначительный удельный вес в его пищевом рационе. Осенью, когда крохали собираются на пролете сотенными стаями, можно наблюдать их коллективную охоту за рыбой. Стая быстро плывет в одном направлении, развернувшись широким фронтом. При этом птицы, опустив клюв и часть головы в воду, высматривают добычу, то и дело ныряя за ней. Обычно охотящуюся стаю сопровождают чайки, которые, пикируя на воду, схватывают рыбок, выпугнутых на поверхность.

Вследствие небольшой численности и невысокого качества мяса промысловое значение ничтожно. Вреда рыбному хозяйству поеданием рыбы не наносят, так как основная масса крохалей живет по горным рекам, где рыбного промысла нет. Однако там, где крохалей много, они могут быть переносчиками болезни рыб — лигулеза. Шкурки с выщипанным пером после соответствующей выделки используются народами Севера для пошива теплой одежды.