Средней величины и легкого сложения хищная птица — длина 46—47 см, размах крыльев 97—118 см. Как и другие представители рода, выделяется длинными крыльями и хвостом, благодаря которым медленно и бесшумно перемещается низко над землёй. Самки выглядят заметно крупнее самцов — их вес 390—600 г, тогда как вес самцов 290—390 г. В окрасе также ярко-выраженный половой диморфизм. У взрослого самца верхняя часть тела, горло, зоб и «шапочка» на голове пепельно-серые; брюхо, лицевой диск и надхвостье белые. Хорошо заметно белое поясничное пятно. Между тёмным верхом и светлым низом имеется чёткая граница, что отличает самца этой птицы от близкого емустепного луня. Крылья длинные и относительно узкие, с чёрными окончаниями первостепенных маховых и тёмной полосой по заднему краю. Самка полевого луня сверху тёмно-бурая с охристо-рыжеватыми пятнами на кроющих, снизу светло-охристая с тёмными пестринами (каплевидными на груди и продольными на брюхе). На нижней стороне крыла самок хорошо заметны три продольные тёмные полосы, а на подхвостье три поперечные полосы. Молодые птице в первый год жизни внешне похожи зрелых самок, отличаясь от них более рыжим оттенком нижней части и меньшим количеством пестрин, особенно на брюхе, а также широкими рыжими каёмками перьев спины. Радужная оболочка у взрослых птиц жёлтая, у молодых серовато-бурая. Ноги длинные, жёлтого цвета.
Вокализация — дребезжащий двусложный визг и высокий отрывистый клёкот. Самка во время кормления самцом издаёт звонкий свистящий писк «пиия», а в случае беспокойства резкий дребезжащий клёкот «ки-ки-ки…ки-ки-ки…», на конце становящийся всё более громким. Голос самца более демонстративный, мелодичный — высокое отрывистое «чек-ек-ек-ек…». В брачный период самец может издавать быстрые «хохочущие» звуки «чук-ук-ук-ук», напоминающие крикмалой чайки.
Выделяют 2 подвида полевого луня. Номинативный подвид C. c. cyaneus (Linnaeus, 1766) обитает в Европе и Азии. Подвид C. c. hudsonius (Linnaeus, 1766), отличающийся более тёмным оперением, гнездится в Северной Америке.
Населяет преимущественно открытые ландшафты. В зоне лесов встречается на опушках, вырубках, гарях, моховых болотах, по окраинам полей, в лугах речных долин. В гнездовой период наибольшее предпочтение отдаёт небольшим вырубкам 3-5 летней давности, густо поросшим крапивой, кипреем и кустами малины. Реже селится блих кустарниковых зарослей. На севере ареала обитает в лесотундре, на юге в степи или прериях. В горах встречается до 3200 м над уровнем моря.
Половая зрелость у самцов и самок наступает в возрасте одного года. Большинство самцов моногамны, хотя в отдельных случаях встречаются случаи полигинии — один самец может за сезон обслуживать до пяти самок. Самки моногамны. В случае миграции полевой лунь прибывает к местам гнездовий в марте-мае, в средней полосе России в первой половине апреля, когда появляются первые большие проталины. Полевые луни часто гнездятся неплотными колониями по 15—20 пар. При большой плотности популяции расстояние между соседними гнёздами варьирует в пределах 0,5—2,0 км, на других территориях 2—10 км. В период размножения лунь тщательно охраняет свою территорию, отгоняя от гнезда других птиц и нападая даже на человека.
Во время ухаживания за самкой, самец выполняет в воздухе акробатические этюды, взлетая высоко в небо и, вращаясь, падая вниз. В качестве места для постройки гнезда выбирается небольшая поляна, как правило, недалеко от воды и на расстоянии 10—200 м (реже до 600 м) от обширного открытого пространства — поля, луга, болота либо речной долины, где птицы добывают себе корм. Гнездо представляет собой относительно плоскую постройку с неглубоким лотком, сплетённую из сухих тонких веточек и выстланную стеблями травы, которая располагается прямо на земле, в зарослях высокой травы или на воде — в последнем случае используются торчащие из воды кусты ивы, осоковые кочки либо другие основания растительного происхождения. Диаметр гнезда обычно 500—600 мм, высота 250—300 мм, диаметр лотка 150—200 мм. Строительством занимается преимущественно самка, в то время как самец занимается добычей корма. Для насеста птицы используют небольшие возвышения — пни, столбы ограды и т. д.
Яйца откладываются один раз в год, в середине мая — начале июня. Кладка состоит из 3—7 (обычно 3—5) яиц белого цвета с голубоватым оттенком и иногда с редким буровато-охристым краплением. Размер яиц (40—53) х (32—39) мм. Почти всё время насиживает одна самка. Тем не менее, она может оставить гнездо на самца на несколько минут. Период инкубации составляет примерно 31—32 дня, вылупившиеся птенцы покрыты белым с серовато-охристым оттенком пухом. Самец в период насиживания и первое время после вылупления птенцов занимается добычей корма, который сбрасывает сверху в гнездо, в то время как самка звнимается кормлением молодняка. Примерно через две недели после рождения потомства самец покидает гнездо, и в дальнейшем воспитанием птенцов занимается самка. Примерно в возрасте 35 дней птенцы покидают гнездо, после чего рассеиваются. На территории России лётных птенцов можно увидеть в середине июля. Отлёт на зимние квартиры начинается уже в августе, хотя основная масса улетает в сентябре. Во время миграции летят широким фронтом.
Питается преимущественно мышевидными грызунами — полёвками, хомяками, мышами; в районах изобилия они могут составлять до 95 % всего рациона. Например, во многих районах Америки основной пищей являются пеннсильванские полёвки (Microtus pennsylvanicus)[. Кроме того, охотятся на разнообразных земноводных,рептилий и насекомых. Ловят зайцев, бурозубок (Sorex), сусликов (Spermophilus) и некоторых птиц. Изредка питается падалью. Во время охоты низко и бесшумно летят над землёй, высматривая добычу.
