Размеры и общий вес волков подвержены сильной географической изменчивости; замечено, что они меняются пропорциально в зависимости от окружающего климата и в полном соответствии с правилом Бергмана (чем более холодный климат, тем крупнее животное). В общем случае высота животных в холке колеблется в пределах 60—85 см, длина 105—160 см, а вес 32—62 кг, что делает обыкновенного волка одним из самым крупных млекопитающих в семействе. В редких случаях в северной части Северной Америки отдельные экземпляры могут весить более 77 кг, а самое крупное животное было зарегистрировано в 1939 г на Аляске: его вес составлял около 80 кг. Самым маленьким подвидом следует считать арабского волка (C.l. arabs), самки которого в зрелом возрасте могут весить всего 10 кг. В пределах одной популяции самцы всегда крупнее самок примерно на 20 %, и с более лобастой головой.
По общему виду волк напоминает крупную остроухую собаку. Ноги высокие, сильные; лапа крупнее и более вытянута, нежели собачья, длина следа порядка 15 см, ширина 7 см, средние два пальца вынесены вперёд, что позволяет отличать следы волка от собачьих. Голова широколобая, морда относительно широкая, сильно вытянута и по бокам обрамлена «бакенбардами». Массивная морда волка хорошо отличает его от шакала и койота, у которых она более узкая и острая. К тому же она очень выразительна: учёные различают более 10 мимических выражений: гнев, злоба, покорность, ласка, веселье, настороженность, угроза, спокойствие, страх.
Череп крупный, массивный, высокий. Носовое отверстие широкое, особенно заметно расширяющееся книзу. Наибольшая длина черепа самцов 268—285, самок 251—268, кондилобазальная длина черепа, самцов 250—262, самок 230—247, скуловая ширина самцов 147—160, самок 136—159, межглазничная ширина самцов 84 — 90, самок 78 — 85, длина верхнего ряда зубов самцов 108—116, самок 100—112 мм.
Строение зубов волка — важная характеристика, определяющая образ жизни этого хищника. На верхней челюсти имеются 6 резцов, 2 клыка, 8 премоляров и 4 моляра. Нижняя челюсть содержит на 2 моляра больше. Четвёртые верхние премоляры и первые нижние моляры составляют плотоядные зубы, которые выполняют главную роль при разделе дичи. Важную роль также играют клыки, которыми хищник удерживает и тащит жертву. Зубы волка способны выдерживать нагрузку более 10 мегапаскалей и являются как его главным оружием, так и средством защиты. Их потеря для волка губительна и ведёт к голоду и потере дееспособности.
Хвост довольно длинный, толстый и, в отличие от собачьего, всегда опущен вниз; охотники называют его «поленом». Хвост является выразительным «языком» волка. По его положению и движению можно судить о настроении волка, если он спокоен или он боится, его положение в стае.
Мех у волков густой, довольно длинный и состоит из двух слоёв, из-за чего иногда животное выглядит крупнее, чем оно есть на самом деле. Первый слой шерсти состоит из жёстких остевых волос, которые отталкивают воду и грязь. Второй слой, называемый подшёрстком, включает в себя водонепроницаемый пух, согревающий животное. Поздней весной или ранним летом пух комочками отслаивается от тела (линька), при этом животные трутся о камни или ветки деревьев ради облегчения этого процесса.
Между подвидами волка имеются значительные различия в окраске, часто в соответствии с окружающей средой. Лесные волки — серо-бурые. Тундровые — светлые, почти белые. Пустынные — серовато-рыжеватые. В высокогорьях Центральной Азии у волков окраска ярко—охристая. Помимо этого встречаются чисто белые, рыжие или почти чёрные особи. У волчат окраска однотонная, тёмная и с возрастом светлеет, а голубая радужная оболочка глаз через 8—16 недель жизни обычно становится золотисто-жёлтой либо оранжевой. В редких случаях глаза у волков остаются голубыми на всю жизнь. В пределах одной популяции окрас шерсти также может различаться у отдельных особей или иметь смешанные оттенки. Различия относятся только к наружному слою шерсти — подшёрсток всегда серый. Часто полагают, что цвет шерсти призван слить животного с окружающей средой, то есть выполняет роль камуфляжа; однако это не совсем так: некоторые учёные указывают на то, что смешанные цвета усиливают индивидуальность конкретной особи.

Питание
Основу питания волков составляют копытные животные: в тундре — северные олени; в лесной зоне — лоси, олени, косули, кабаны; в степях и пустынях — антилопы. Нападают волки и на домашних животных (овец, коров, лошадей), в том числе на собак. Ловят, особенно одиночные волки, и более мелкую добычу: зайцев, сусликов, мышевидных грызунов. Летом волки не упускают случая съесть кладку яиц, птенцов, сидящих на гнёздах или кормящихся на земле тетеревиных, водоплавающих и иных птиц. Часто добывают и домашних гусей. Добычей волков порой становятся лисицы, енотовидные собаки, корсаки; изредка голодные волки нападают на спящих в берлоге медведей. Волкам свойствен каннибализм. Известно много случаев, когда они разрывали и съедали ослабевших зверей, раненных охотниками или сильно пострадавших в драке в период гона. В отличие от многих других хищников волки часто возвращаются к недоеденным остаткам своей добычи, особенно в голодное время года. Не брезгуют трупами домашнего скота, а на морских побережьях — тушами тюленей и других морских зверей, выброшенными на берег. В периоды бескормицы волки едят пресмыкающихся, лягушек и даже крупных насекомых (жуков, саранчу). Волки, особенно в южных районах, поедают и растительные корма — разные ягоды, дикие и садовые фрукты, даже грибы. В степях они часто делают набеги на бахчи арбузов и дынь, удовлетворяя не столько голод, сколько жажду, поскольку нуждаются в регулярном, обильном водопое.
Активны преимущественно в ночные часы. О своём присутствии волки нередко дают знать громким воем, сильно отличающимся у матёрых самцов, волчиц и молодняка. Из внешних чувств у волка лучше всего развит слух, немного хуже — обоняние; зрение значительно слабее. Хорошо развитая высшая нервная деятельность сочетается у волков с силой, ловкостью, быстротой и другими физическими данными, повышающими шансы этого хищника в борьбе за существование. При необходимости волк развивает скорость до 55—60 км/ч и способен делать переходы до 60—80 км за ночь. А разгоняется до галопа за несколько секунд, преодолевая 4 метра, после чего уже несутся во всю прыть.
Нападая на стадо, волки часто режут несколько животных, разрывая им горло или распарывая брюхо. Несъеденное мясо волки оставляют про запас. Отмечались случаи нападения волка на человека.
Психически волк высоко развит. Это выражается в умении ориентироваться в обстановке и уходить от опасности, а также в способах охоты. Известны случаи, когда стая волков разделялась, и одна часть оставалась в засаде, а другая нагоняла на неё добычу. В стае, преследующей лося или оленя, часто одни волки бегут по пятам жертвы, а другие — наперерез или трусят не спеша и, отдохнув, сменяют передовых, пока не возьмут жертву измором.