Løvsangeren er en lille, gulgrøn sanger på 11-12,5 cm og blot 7-15 gram. Oversiden er olivengrøn på isse og ryg, struben og brystet gulhvide, og en kraftigt markeret lysegul øjenbrynsstribe pryder ansigtet. Næbbet er smalt og spidst, og benene lyse, brunlig-lyserøde — den letteste måde at skelne arten fra den meget lignende gransanger, der har mørke ben. Kaldelætet er et blødt, tostavelses "hu-it" med tryk på første stavelse.
Sangen er en mild, klar serie, der falder i toneleje — "si-si-su-su-so-so-se-se" — helt forskellig fra gransangerens monotone "tjif-tjaf". Arten yngler fra løvskovsbæltet i syd til fjeldbirkeskoven i nord og deles i en sydlig og en nordlig underart. De to bestande trækker forskellige veje til Afrika — sydskandinaviske fugle mod sydvest til tropisk Vestafrika, nordlige fugle mod sydøst til det østlige og sydlige Afrika. Arten er en udpræget langdistancetrækfugl, der ankommer sent i april i syd og midt i maj i nord, og forlader landet igen august-september for at overvintre syd for Sahara. Løvsangeren yngler i al slags skov, men foretrækker løvskov og de lysere partier af skoven. Reden bygges på jorden, godt skjult i græs, som et næsten kugleformet, overdækket bo af grove græsstrå og mos, foret med fjer. Hunnen lægger 4-8 æg i begyndelsen af juni og ruger 12-14 dage; begge forældre fodrer ungerne, som flyver efter 11-15 dage, og arten når ofte to kuld pr. sæson. Løvsangeren tilhører løvsangerfamilien (Phylloscopidae), som tidligere indgik i den nu opdelte sangerfamilie. Den yngler i det nordlige og tempererede Europa og Asien og er en af regionens talrigeste fuglearter — alene i Europa regnes med op mod 100 millioner par, og verdensbestanden blev i 2024 af IUCN anslået til 236-358 millioner voksne individer.