Размах крыльев 20—30 мм. Фоновый цвет самца черно-бурый. Крупные охристо-желтые пятна на ПК образуют прерывистые перевязи в срединной области.
На ЗК в центре выделяются обычно три округлых желтых пятна. Бахромка желтая, одноцветная.
Самка похожа на самца. Она слегка крупнее его, фон ее крыльев немного светлее, темно-коричневый. Нижняя сторона крыльев охристо-желтая.
Пятна на ПК черноватые, на ЗК желтовато-белые. ЗК прочерчено черными жилками. Бахромка с черными штришками.
Гусеница развивается на пырее, костре, коротконожке, вейнике и др. Куколка прикрепляется шелковинкой к стеблю, располагается головой вверх.
Бабочки летают в одном поколении с мая до начала июля. В горах поднимаются до 1500 м над уровнем моря. Встречаются часто.
Близкий вид: Толстоголовка лесная желтая — Carterocephalus silvicola (Meigen, 1829) — окрашена светлее: крылья самца желтые с черно-бурой окантовкой и небольшими черноватыми пятнами вдоль внешнего края и в центре; на крыльях самки темные и светлые пятна занимают примерно равную площадь.
Нижняя сторона крыльев охристо-желтая, с бледным буроватым рисунком. Летает в одном поколении с середины мая до конца июня, на севере — до начала августа. Встречается часто.
