Ночная бабочка в размахе крыльев имеет 30-35 мм. Основная окраска груди и крыльев меняется от бурой до серо-коричневой. Усики щетинковидные, состоящие из члеников, которые на внешней стороне пиловидные. Усики самок простые. На переднем крае груди светлая полоска и несколько светлых пятнышек по обоим сторонам. Брюшко серо-желтое, у самца имеет на конце ребристое расширение, у самки – воронковидно-тупо-заостренное. Передние крылья со светлыми округлыми, иногда изогнутыми пятнышками и более темным рисунком, состоящим из темных поперечных и зигзагообразных линий. Задние крылья сероватые. Крылья сидящей бабочки сложены в виде крыши. На коре сосны сливаются с окружающей средой (мимикрия).
Яйца плоско-шаровидные с небольшим углублением посредине, вначале белые, позже — фиолетово-коричневые, размеры — 0,6 х 0,8 мм.
Куколка блестящая, коричневая, длиной 16-18 мм, с двумя остриями на конце тела. На спинной части брюшка находятся характерные углубления.

Гусеницы первого возраста, длиной 2-3 мм, желтовато-зеленые, с заметной большой желтой головой (средняя ширина 0,4 мм). Взрослые гусеницы, длиной 37-40 мм, темно-зеленые с коричневатой головой, ширины 3 мм. Посреди спины находится широкая белая полоса, по обеим ее сторонам — белые линии, а по сторонам тела на нижней части — довольно широкие оранжевые полосы.

Гусеницы сосновой совки повреждают хвою сосны обыкновенной. Лет бабочек начинается в зависимости от погоды и географического местоположения уже в конце марта, в более холодных областях выход может продолжаться до начала июня. Основное время выхода, однако, приходится на период конца апреля — начала мая. Летают бабочки после захода солнца, в большинстве над вершинами деревьев в течение 30-45 минут. Спаривание происходит ночью. Оплодотворенные самки откладывают яички на нижнюю сторону сосновой хвои по 2-10, а иногда и больше штук. Примерно через 14 дней отрождаются маленькие гусеницы, которые поедают верхушки распускающейся хвои. Старшие гусеницы поедают целую хвою. Гусеницы на протяжении своего развития проходят пять возрастов. Примерно после 4-5-ти недель питания, в европейских условиях обычно от июня до конца июля, гусеницы опускаются к почве и окукливаются на границе лесной подстилки и минерального слоя почвы. Продолжительность развития куколки колеблется между 9,5 и 10 месяцами.