Fjellrype er en middels stor hønsefugl, 31–35 cm lang, med et vingespenn på om lag 54–60 cm og en vekt på 400–550 gram. Den har en rund, kompakt kropp og et lite hode. Fjærdrakten er sterkt sesongvekslende: om vinteren er fuglen nesten helhvit med svart hale, mens sommerdrakten er gråspraglet med lys buk. Tarsene er fjærkledd helt ned, noe slektsnavnet Lagopus, omtrent «harefot», viser til. Det sikreste kjennetegnet er hannens tynne svarte strek mellom nebb og øye, som er synlig selv i vinterdrakt. Begge kjønn har en rød, kjøttfull kam over øyet som trer tydelig fram under spillet. Lyden er en hard, tørr og snerrende knirking, ofte gjengitt som «arr-arr-arr-ka-ka-ka» — den lyder mekanisk og noe froskeaktig og høres først og fremst fra spillende hanner om våren, og stemmen bærer godt over det åpne fjellterrenget. Fjellrypa hekker på bar, ofte steinete fjellgrunn. Reiret er en enkel grop som hunnen skraper og forer sparsomt, og hun legger vanligvis 5–9 egg som hun ruger alene i om lag tre uker. Kyllingene er boromere som forlater reiret kort tid etter klekking og søker mat selv under hunnens tilsyn, og den godt kamuflerte drakten beskytter både den rugende hunnen og kyllingene. Arten lever som planteeter av knopper, skudd og blad fra dvergbjørk og ulike vierarter, supplert med bær, frø og urter, og beiter om vinteren på knopper og kvister som stikker opp av snøen. Fjellrypa er en utpreget standfugl på kalfjellet i hele fjellkjeden, men bestanden viser en langsiktig nedgang, blant annet fordi et varmere klima presser tregrensen oppover og krymper kalfjellsmiljøet arten er avhengig av.