Сова довгохвоста - велика сова світло-сірого забарвлення з довгим клиноподібним смугастим хвостом і широкими крилами без темних плям на згинах. Коли птаха сидить, у неї хвіст виступає далеко за кінці складених крил. Має великі чорні очі. Дзьоб жовтий. Лицевий диск сірий, обрамлений вузькою білуватою смугою. Між очима валики, утворені білим пір'ям у вигляді вертикальних брів у формі півмісяця, повернутих "ріжками" від дзьоба досередини лицевого диску. Пір'яні "вушка" відсутні. На грудях малюнок з продовгуватих темних плям по білому або сірувато-білому фоні.

Самки більші за самців, але такого ж забарвлення. Маса самців - 0,4-1,0 кг, самок - 0,6-1,3 кг, довжина - 50-65 см, крило самців - 33,7-37,3 см, самок - 34,8-37,9 см, розмах - 114-137 см.

Молоді особини сови довгохвостої мають сірий пух, який втрачають до жовтня. Вони є світлішими за дорослих на верхній частині спини і на голові, мають світліший лицевий диск і темніші широкі продовгуваті плямки знизу тіла.

Політ сови довгохвостої легкий, безшумний, з плавними помахами крил, дуже маневрений. Може дуже швидко пролетіти крізь густу крону, різко повертаючись в повітрі, і при цьому, не зачепивши жодної гілки. Вдень сидить на гілках біля стовбура.

Токування самця – глухі трьохскладові крики, які повторюються через 1-5 хвилин. Між першим односкладовим і другим двоскладовим сигналом пауза – 4-40 секунд. При сильному збудженні самець видає трель з 4-7 складів, частіше 5-7 складів. Самка відповідає такими ж, як і самець, але нижчими і хриплими криками. Крик хвилювання - двоскладовий, рідко трьохскладовий або односкладовий гавкіт. При хвилюванні, як і всі сови, клацає дзьобом. Пташенята в ранньому віці видають уривистий писк.

В Україні гніздиться лише в Українських Карпатах; під час осінньо-зимових кочівель спускається на низовини. Інколи залітає у Волинську, Черкаську та інші області. Ареал охоплює головним чином лісову зону помірного поясу Євразії.

Полюбляє букові, хвойні та мішані ліси гір, залітає на полонини.

Даних про чисельність сови довгохвостої в нашій державі немає. У 40 - 60-х роках 20 століття була звичайною у букових лісах південних схилів Українських Карпат.

Гнізда сова довгохвоста влаштовує в різноманітних місцях. Зазвичай в природних дуплах тополі і яструбиних спорудах. Часто гніздиться в широких розвилках стовбурів старих листяних дерев (дуб, тополя).

Висота розташування гнізд коливається від 2 до 19 м.

Яйця сови відкладають безпосередньо на поверхню дупла чи гнізда, навіть не копаючи ямку. В кладці 2-4 яйця білого кольору еліптичної форми.

Відстань між гніздами різних пар в щільних гніздових угрупуваннях коливається від 100 м до 1,5 км, в менш насичених місцях проживання сови довгохвості гніздяться на відстані 1,5-4 км пара від пари.

Даний вид охороняється у Карпатському біосферному заповіднику. Для збільшення популяції потрібно заборонити весняно-літнє вирубування лісу в місцях гніздування виду.