体长约33公分。雄鸟身体背面灰色，尾羽长，黑色，羽轴有白色斑。颔、喉以及胸部灰色，腹部灰白色。雌鸟喉颈部赤褐色，余与雄鸟同。喙基部黄色，末端黑色。
广泛分布于欧亚大陆以及非洲森林地带。幼鸟南迁度冬的时间比成鸟要晚1～2个月。
雄鸟在繁殖期会有洪亮的叫声，类似 “cuckoo” ，本种和本科都是由此命名，叫声可持续很久，当雌鸟靠近时会叫得更激烈。主要以大型有毛的蛾、蝶类幼虫为食，也吃其他小型的无脊椎动物。在繁殖期的时候，雌鸟会找寻刚刚下蛋的小型鸟类，趁亲鸟不在巢中的时候，至巢中移除1颗卵，通常会把卵吃掉，再下1枚自己的卵，让寄主替他孵卵和育雏。寄主的对象是以昆虫为主食的小型鸟类，已有记录的寄主种类超过100种。大杜鹃的卵经过13天之后会孵化，将原来巢中的其他卵和幼鸟推出巢外，使巢中仅存一只杜鹃雏鸟，以避免其他雏鸟分享食物，杜鹃雏鸟生长快速，17天之后即可以离巢。