Le mâle adulte possède un front, un capuchon, une nuque et des moustaches barrés de bleu-vert et de bleu brillant. Les lores foncés sont surmontés d'une ligne rousse, les joues et les parotiques sont rousses. Le menton, la gorge et la tache du cou affichent une couleur blanche teintée de chamois jaunâtre. Les ailes sont bleu-vert. Les scapulaires et les couvertures présentent une couleur verte avec des extrémités bleu vif qui contraste avec la teinte bleu cobalt brillant du manteau, du dos et du croupion. Les sous-caudales sont un peu plus foncées et la queue est bleu foncé. La poitrine est roux orangé, les sous-alaires et les sous-caudales d'une nuance légèrement plus claire. Le bec est noir avec des commissures rouges. L'iris est brun foncé, Martin-pêcheur d'Europe les pattes rouges. Contrairement aux couleurs orangées qui sont d'origine pigmentaire (caroténoïde), le bleu et le vert des parties supérieures sont d'origine physique. La femelle adulte est identique au mâle, excepté la mandibule inférieure rouge-orange avec une pointe noire. Les juvéniles sont plus ternes que les adultes. Ils possèdent un dessus plus vert et un dessous plus pâle. Les plumes pectorales ont un liseré sombre. La pointe du bec est blanchâtre et les pattes sont d'abord

Le martin-pêcheur se rencontre au bord des eaux calmes, propres et peu profondes, plutôt en des lieux abrités du vent et Martin-pêcheur d'Europe des vagues. Son existence reposant sur la capture de poisssons en nombre suffisant, le martin-pêcheur doit disposer d'une eau pure et poissonneuse. Les rives, pourvues d'arbres et de poteaux utilisés comme des perchoirs sont appréciées. L'eau doit rester assez claire pour un bon repérage des proies. Les adultes sont sédentaires si le climat le permet , mais les jeunes se déplacent parfois loin. Les habitats varient selon les saisons : en hiver, on observe des martins pêcheurs sur les côtes et dans les estuaires où ils fuient le gel des eaux douces.

La plupart des martins-pêcheurs russes et chinois migrent loin au sud pour échapper aux conditions hivernales particulièrement dures et glaciales. Pendant la période de reproduction, ils fréquentent les cours d'eau pourvus de pentes abruptes et meubles. Martin-pêcheur d'Europe A défaut, ils se contentent des berges des étangs ou des sablières inondées.

Les martins nichent dans un terrier creusé habituellement dans la berge d'un cours d'eau. La nidification est précédée par la parade nuptiale qui comporte de bruyantes poursuites aériennes, les deux partenaires volant tantôt au ras de la surface de l'eau, tantôt au-dessus de la cime des arbres riverains. Elle peut durer pendant de longues heures et elle s'achève normalement lorsque le mâle présente un site à la femelle. Si le tunnel n'existe pas encore, les deux oiseaux se précipitent bec en avant jusqu'à ce qu'un petit orifice soit foré dans la paroi. Une fois cette prise assurée, l'excavation se poursuit, les pattes servant à évacuer la terre déplacée.

Lorsque la galerie atteint une longueur convenable et que le mâle y a attiré la femelle, le rituel avec offrande peut avoir lieu : le mâle apporte de la nourriture à sa partenaire, s'aplatit devant elle, les ailes pendantes puis étire le cou pour lui proposer un petit poisson tourné la tête la première. La manoeuvre, repétée à plusieurs reprises procure à la femelle assez de ressources pour pondre ses six ou sept oeufs. Les deux adultes couvent à tour de rôle et nourrissent les jeunes qui naissent nus. Au début, chaque poussin reçoit une part à son tour et cède a place au suivant. Lorsqu'ils sont devenus plus grands, les jeunes deviennent moins disciplinés et la compétition pour le ravitaillement s'installe. Au bout de 4 semaines environ, les petits quittent le nid et sont rapidement aptes à se nourrir seuls. Les adultes ont alors souvent le temps d'entreprendre une seconde nidification. La ponte intervient d'avril à juillet. Sur cette assez longue période, un couple peut mener à terme 2 ou 3 couvées. Le nid étant rapidement souillé par les déjections et par les détritus de nourriture, il est généralement renouvelé chaque année.