Musvåken kjennetegnes ved en ekstrem fargevariabilitet – individer kan variere fra nesten helhvite til nesten svarte, noe som gjør artsbestemmelse utfordrende. Den vanligste formen er brunflekket med et mørkt brystbånd mot en lysere buk og bryst. Vingene er brede og runde og holdes i en grunn V under seilflukten, med fingerformede håndsvingfjær, mens stjerten er kort og halvmåneformet med et fint tverrbånd. Hodet er lite og rundt i forhold til kroppen, og hunnen er omtrent 10 prosent større enn hannen selv om draktene er identiske. Musvåken roper et klagende, nasalt "piäää" som minner om en kattemjau og høres ofte under seilflukten – lyden brukes i revirstrid og kommunikasjon ved reiret, mens ungene ved reiret har en gjellere, mer vedvarende "piih-piih". Reiret er et stort kvistbo plassert i et kraftig løvtre eller en furu, gjerne i skogkanten inntil åpen mark, og gamle reir gjenbrukes og bygges på år etter år. Hunnen legger 2–3 blekgule, rødflekkete egg som ruges av begge foreldre i 33–38 dager. Kosten domineres av smågnagere, som utgjør 60–70 prosent av dietten, supplert med frosk, firfirsler og opportunistisk fugleunger og kaniner; åtsler er viktig føde vinterstid. Arten er delvis standfugl i sør, mens nordlige fugler er utpregede korttrekkere som overvintrer i Sør-Europa og Nord-Afrika.