Эта маленькая птичка: ее длина всего 12,5—14,5 см, масса около 14 г. Мухоловка-пеструшка действительно имеет довольно пестрое оперение.
В природе ее легко отличить от других птиц по «сорочьей» окраске, характерному для мухоловок частому потряхиванию крыльями (птица как бы порывается взлететь: быстро, немного раскрывая крылья и тотчас же вновь их складывая) и при этом поводя вверх и вниз хвостом. Окраска взрослого самца черно-белая, контрастная. Спинная сторона тела и темя черные; на лбу белое пятно. Поясница серая; хвост буровато-черный с белой каемкой по краям. Брюшная сторона белая. Крыло темно-бурого, почти черного цвета с большим белым пятном. Самки окрашены более тускло: черные тона в оперении заменены серовато-бурыми, белые — грязно-белыми. Радужина глаза у мухоловки-пеструшки коричнево-бурая; клюв и когти черные.
В Советском Союзе эта птица распространена в лесах европейской части страны и в центральных областях Западной Сибири. У нас она — перелетная птица, зимующая в тропической и Северной Африке и, по-видимому, в Юго-Западной Европе.
К местам гнездования птицы возвращаются в конце апреля — начале мая (в центре европейской части СССР), что по времени совпадает с цветением осины и мать-и-мачехи. Самцы прилетают на несколько дней раньше. По прилете они усердно распевают короткую и негромкую песенку, довольно отчетливо выговаривая «ци-кру, ци-кру-ци, ци-кру-ттии», а при приближении врага или в минуты возбуждения довольно звонко повторяя «пик… пик… пик».
Обычно самец поет около старого дупла дятлов, причем защищая его от посягательств других самцов пеструшек. Спустя несколько дней к такому самцу — обладателю дупла присоединяется самка и если оно оказывается подходящим, то через 2—3 недели после прилета пара приступает к устройству гнезда. Птицы гнездятся в лесах самых разнообразных типов, но особенно охотно селятся в осветленных участках с перестойными дуплистыми деревьями; нередко встречаются и в населенных пунктах, если в них есть сады, скверы, парки или хотя бы отдельные деревья. Гнездо устраивается в естественных дуплах ветхих деревьев, старых дуплах дятлов, под крышами деревянных строений. Охотно занимаются и искусственные гнездовья самых разных типов. Само гнездо (на постройку которого пара затрачивает 3—10 дней) представляет заполняющую всю нижнюю часть полости дупла кучу, сложенную из сухих травинок, бересты (если гнездо находится в березняке) или пленок коры сосны (если гнездо в сосняке); в небольшом количестве бывают также мох, волосы, различные лубяные волокна. В середине такого вороха сухого растительного материала — углубление лотка, выстланное тонкими сухими листьями, стебельками злаков и других травянистых растений. Кладка начинается спустя 2— 3 дня после окончания постройки гнезда и состоит из 4—10, чаще 5—7 голубеньких яиц. Насиживает яйца только самка в течение 11—14 дней; самец в это время караулит гнездо и иногда кормит самку. Вылупившиеся птенцы проводят в гнезде 13—18 дней, в течение которых их кормят оба родителя, делая вместе до 400—500 прилетов с кормом к гнезду за день. После вылета птенцов из гнезда взрослые птицы, докармливая молодых еще в течение 5—7 дней, постепенно уводят их от гнезда. В конце июня в лесах средней полосы можно наблюдать, как семейные стайки, состоящие обычно из 5—6 молодых и 2 старых птиц, перекочевывают с места на место в поисках пищи. Такие кормовые кочевки у мухоловки-пеструшки быстро переходят в направленную миграцию, и уже к концу июля выводки покидают места, где они вывелись, а на их месте оказываются пролетные особи этого же вида из более северных районов гнездования. В сентябре пролет заканчивается.
Пища мухоловки-пеструшки очень разнообразна и состоит, например в смешанных лесах Московской обл., более чем из 200 видов беспозвоночных, из которых чаще и в большем количестве встречаются перепончатокрылые (преимущественно личинки пилильщиков), двукрылые (главным образом мухи), жесткокрылые (почти 50% которых часто составляют хищные личинки божьих коровок), чешуекрылые (исключительно гусеницы), а также пауки и равнокрылые (различные мелкие цикадки). Как видно, эта мухоловка не вполне оправдывает свое название: более 2/3 ее добычи не мухи, а малоподвижные беспозвоночные, собираемые с ветвей и листьев деревьев и кустарников, а также в травяном покрове.
Мухоловка-пеструшка весьма неразборчива в выборе пищи: в зависимости от окружающих условий потребляемая пища сильно варьирует. В хвойном лесу птицы питаются преимущественно жуками, растительноядными перепончатокрылыми и некоторыми другими насекомыми, составляющими значительную часть энтомологического населения этого биоценоза. В лиственных насаждениях наряду с перечисленными группами насекомых она уничтожает много личинок божьих коровок, имаго мух-бекасниц, ктырей и т. д.
Благодаря высокой пластичности поведения и легкой приспосабливаемости к новым условиям мухоловка-пеструшка охотно заселяет подходящие для выведения потомства искусственные гнездовья. Развеской в лесу дуплянок и дощатых синичников можно увеличить плотность населения пеструшки в десятки раз, что делает этот вид важным компонентом биологического метода борьбы с насекомыми — вредителями древостоев.