Samce wilków (basiory) są większe od samic (wadery) o ok. 20–25%. Długość ciała dorosłego wilka wynosi przeciętnie 100–130 cm[10], nie licząc ogona.
Średnia długość ogona (30–50 cm) to ok. 1/3 długości ciała zwierzęcia. Na grzbietowej części ogona (8–10 cm od jego nasady) znajduje się niebieskoczarny gruczoł nadogonowy, tak zwany fiołkowy, którego znaczenie nie jest jeszcze do końca wyjaśnione.
Długość wilczego tropu wynosi 10–13,7 cm, przy szerokości 8–9 cm. Przednie nogi są wbite w stosunkowo wysoką i wąską klatkę piersiową. Łokcie skierowane są do wewnątrz, a stopy na zewnątrz, co daje możliwość stawiania nóg leżących po tej samej stronie ciała w jednej linii. Wymiary tylnej łapy są o 1–2 cm mniejsze.
| Wzór zębowy | I | C | P | M | |
|---|---|---|---|---|---|
| 42 | = | 3 | 1 | 4 | 2 |
| 3 | 1 | 4 | 3 | ||
Pokrywa włosowa składa się z dwóch rodzajów włosów: długich i sztywnych włosów prowadzących, zapewniających odprowadzenie wody oraz podszerstka zapewniającego izolację termiczną. Pasmo długich włosów, osiągające nawet 17 cm, przebiegające od karku po barki, tworzy tzw. "grzywę", którą wilk stroszy, chcąc okazać swą złość lub w momencie pobudzenia. Wilki posiadają włosy o różnej barwie – od prawie czarnych poprzez szare, brązowe aż do białych.
Dorosły wilk ma 42 zęby, których długość dochodzi do 27 mm (całkowita długość kłów dochodzi nawet do 57 mm). Wzór zębowy dorosłego osobnika to 3I+1C+4P+2M w każdej połówce szczęki i 3I+1C+4P+3M w każdej połówce żuchwy[12]. Młody wilk ma 28 zębów mlecznych w układzie 3-1-3. Nacisk szczęki dorosłego wilka może wynosić do 15 kg/cm². Po ukończeniu 10 roku życia następuje powolne ścieranie się kłów i pojawiają się trudności w pobieraniu pokarmu, co w połączeniu z uszkodzeniami nabytymi w walkach może po pewnym czasie prowadzić do śmierci głodowej zwierzęcia.
Przełyk ma bardzo rozciągliwe ściany, co pozwala na połykanie nawet dużych kawałków mięsa. Żołądek o pojemności około 9 litrów jest bardzo duży w stosunku do rozmiarów ciała zwierzęcia.
Długość życia to w warunkach naturalnych od 12 do 16 lat[10], w niewoli do 20 lat. Wilki uzyskują płodność zwykle w 2 – 3 roku życia (chociaż znane są wypadki wcześniejszego pojawienia się cieczki – nawet w 1 roku życia) i długo mogą pozostawać płodne (do 10 roku życia, a nawet później w przypadku samców). Ruja występuje raz do roku, zwykle pod koniec zimy (luty, marzec). Rozmnaża się zwykle tylko para alfa. Ciąża trwa 60 – 65 dni. Wadery rodzą (szczenią się) w norach, wykrotach lub na ziemi, w dobrze osłoniętych legowiskach[4]. W jednym miocie zwykle rodzi się od 4 do 7 wilcząt, ale zdarzają się mioty liczące do 12 szczeniąt[10]. Młode rodzą się ślepe i wymagają utrzymywania stałej temperatury otoczenia. Wilki otwierają oczy po 12 – 15 dniach. W pierwszym okresie życia matka karmi je własnym mlekiem, nie opuszczając w tym czasie legowiska. Zaopatrzeniem rodziny w pokarm zajmuje się samiec. Później młode karmione są przez całe stado wstępnie przeżutym i nadtrawionym pokarmem. W ciągu kilku pierwszych miesięcy następuje najszybszy rozwój masy ciała. Młode zaczynają polować z rodzicami po zmianie uzębienia. Śmiertelność podczas pierwszego roku życia wynosi od 50 do 85%.
Wilk jest wytrawnym wędrowcem. Może przebyć 40 – 70 km (średnio 20 km) dziennie, ale znane są wypadki, gdy zwierzę w ciągu doby przebyło 160 km[10]. Przez krótki czas (do 5 minut) może utrzymać prędkość do 60 km/h, choć zwykle porusza się z prędkością ok. 8 km/h.
Poruszają się stępem, kłusem i galopem. Wataha idąca truchtem (chód pośredni między stępem a kłusem) pozostawia z reguły jeden ślad, gdyż poszczególne osobniki stąpają trop w trop (tzw. sznurowanie).
Aktywność wilków zależy od wielu czynników (baza pokarmowa, antropopresja, cykl świetlny, pora roku, temperatura), lecz zwykle wzmaga się w okresie porannym i wieczornym.