灰頭綠鳩為小型鳥類，體長24-28厘米，體重141-180克。雄鳥的前額至枕部為藍灰色或蒼灰色，前額顏色較淡。后頸至上背為暗綠色，下背和肩部為濃紫栗色，組成一個寬大的“V”字，是它與其他綠鳩的主要差異之一。腰部為暗綠色，向下逐漸轉為黃綠色。尾羽為橄欖綠色，外側的尾羽具灰白色端斑和黑色次端斑。翼上的小覆羽也是濃紫栗色，與肩部和背部的紫栗色融為一體，形成大的塊斑。翅上的覆羽和大覆羽為黑色，具有寬闊的亮黃色羽緣，飛羽為黑色。頭側、頦部、喉部及前頸為亮黃綠色，上胸橙黃色，形成橫跨上胸的橙黃色胸帶，十分明顯。下胸和腹部為黃綠色，兩脅較暗，尾下覆羽棕栗色。雌鳥的上體為橄欖綠色，沒有栗色渲染。尾下覆羽為棕黃色，具暗綠色條紋。虹膜的外圈為粉紅色，內圈為淡藍色。眼睛周圍的裸皮為淡藍色。嘴角灰色，腳洋紅色。

灰頭綠鳩是留鳥，棲息于海拔1500米以下的熱帶雨林和次生林中，有時也棲息于灌木林，但不落地，一般多在樹上棲息和活動。常成群活動，天亮后即開始活動和覓食，中午多在樹上的蔭蔽處休息，下午天氣涼爽后再繼續(xù)活動和覓食。早晨和黃昏還成群到小溪或河流中去喝水，活動時極為嘈雜，鳴聲為較為柔和的口哨聲。主要以榕樹的果實為食，也吃其他植物的果實與種子，食量很大。

繁殖期為4-8月，也可能一年產(chǎn)2窩。通常營巢于林間的喬木或灌木枝杈上，也在竹林或地旁的叢林小樹或竹杈上營巢，巢距離地面的高度一般在4米以下。巢甚簡陋，主要由小枯枝堆集而成。雄鳥和雌鳥均參與營巢活動，通常由雄鳥負責收集巢材，雌鳥負責筑巢。每窩產(chǎn)卵2枚，卵的顏色為白色。

棲息地破壞： 熱帶雨林被大量砍伐，棲息地在一定程度上受到破壞。