Gråstrupedykker er en kraftig bygget dykker med rustrød hals og lysgrå kinn i hekkedrakt — en art som størrelsesmessig ligger mellom den større toppdykkeren og den mindre svarthalsdykkeren. Den er 40–50 cm lang, har et vingespenn på om lag 77–85 cm og veier 650–950 gram. Sammenlignet med toppdykkeren er den kraftigere bygget med tykkere hals, og i hekkedrakt ses den rustrøde halsen, det lysgrå kinnet, den svarte issen og den gule nebbroten tydelig. Vinterdrakten er langt mer beskjeden — gråbrun med et diffust mønster og uten de sterke fargekontrastene — og arten mangler toppdykkerens iøynefallende rustbrune og svarte hodepryd. Gråstrupedykkeren er høylytt i hekketiden, og det vanligste ropet er et hardt, klagende og noe grisaktig "yark-yark-yark" som gjentas i lange serier ved reirplassen, særlig om morgenen og kvelden, og som kan bære langt over en stille innsjø. Den bygger et flytende reir av vått plantemateriale forankret i sivkanten, og hunnen legger som regel 4–5 egg som ruges av begge foreldrene i om lag tre uker. Ungene er stripete dunkyllinger som ofte rir på foreldrenes rygg de første ukene, en atferd typisk for dykkerfamilien. Føden består av fisk, vanninsekter og deres larver samt andre virvelløse dyr, og den fanger byttet ved å dykke og svømme dyktig under vann. I Sverige hekker arten i sør og midt i landet, særlig ved næringsrike slettesjøer, men bestanden er liten — noen få hundre par — og klassifisert som nær truet, en tilbakegang knyttet til overgjødsling og endringer i sjøenes fiskebestand.