Это одна из самых маленьких сов: ее длина 15—17,5 см. Самка весит около 75 г, более изящный самец — 55 г.
Оперение спинной стороны буроватое с округлыми светлыми пятнами, брюшная сторона — белесая с темно-бурыми продольными черточками. Радужина глаз желтая, клюв желтоватый, а когти черные. Распространен воробьиный сычик в СССР до северной границы леса на Кольском п-ове и Архангельска в европейской части, а в Сибири — от севера Байкала на восток до Сахалина. К югу он встречается до Карпат, Смоленской и Рязанской областей, Бугуруслана, Тюмени, Алтая, Саян, Забайкалья, бассейна Уссури.
Сычик — оседлая птица, населяющая высокоствольные хвойные леса, где он часто охотится не только ночью, но также и в сумерки, а иногда и днем. Однако увидеть эту почти везде малочисленную птицу удается редко. Зато можно иногда услышать приглушенный и печальный, монотонно повторяющийся, похожий на посвист снегиря, голос воробьиного сычика. Летает он, виртуозно маневрируя среди ветвей, но его стремительный полет обычно недолог — пролетев 20—30 м, птица снова присаживается на ветку. Отсюда и подкарауливает добычу. Несмотря на свои маленькие размеры, он сильный и энергичный хищник, наиболее активный в сумерках. Основная добыча, которую он ловит не только в лесу, но и на открытых местах и на окраинах населенных пунктов, — мышевидные грызуны. Весной и летом, особенно в период выкармливания совят, сычики нередко ловят слетков мелких воробьиных птиц, схватывают на гнездах самок открытогнездящихся птиц и дуплогнездников, охотятся за землеройками, а также достаточно крупными насекомыми. В годы глубокой депрессии численности мышевидных грызунов 1/3 рациона взрослых и молодых сычиков составляют птицы: большинство гнезд воробьиных птиц в радиусе 200—300 м от дупла, где поселилась пара сычей, разоряются. Обычно добычей воробьиного сычика оказываются рыжая лесная и другие полевки и реже мыши (они проворнее полевок, а поэтому чаще ускользают от атакующей их маленькой птицы). Осенью и зимой пища сычиков состоит из рыжей лесной и обыкновенной полевок и полевки-экономки, лесной, желтогорлой и домовой мышей, в меньшем количестве из обыкновенной, средней и малой бурозубок. Из птиц зимой они ловят буроголовых гаичек, хохлатых синиц, московок, поползней, снегирей, чечеток, чижей, корольков, воробьев и т. д. Весной состав потребляемых кормов становится более разнообразным — главным образом за счет изредка отлавливаемых появившихся перелетных птиц: мухоловок, славок, горихвостки и др. В процессе поисков пищи сычик отлетает от дупла на 500 м, а иногда и более.
Интересная биологическая особенность воробьиного сычика — запасание добычи, которую он прячет в дупла, а иногда — в искусственные гнездовья (дощатые синичники и дуплянки, скворечники), вывешенные в лесу. Здесь устраиваются настоящие склады: одна кладовая может содержать 10—30 добытых животных, но известны кладовые, содержащие по 80 и более жертв! Например, в Тульских засеках было найдено дупло большого пестрого дятла с запасами воробьиного сычика, содержащими 81 рыжую лесную полевку, 3 обыкновенных полевки, 2 малые бурозубки общей массой 1396 г! Подобные запасы обычно на 1/2— 2/3 состоят из мышевидных грызунов, на 1/4—1/3 — из землероек и около 1/10 составляют птицы. Эти запасы служат важным источником дополнительного корма и, как правило, к марту полностью используются. Делаются они исключительно поздней осенью и в начале зимы, когда добыча, по-видимому, наиболее доступна (после опадения листвы на деревьях и кустарниках, полегания побитой заморозками травы), а устанавливающиеся в это время отрицательные или околонулевые температуры обеспечивают сохранность в дупле, как в холодильной камере, складываемых тушек. Однако, вероятно, эти запасы не только расходуются, но и пополняются зимой и весной в случаях удачной охоты. Только этим можно объяснить факты нахождения весной в кладовых сычика свежих тушек перелетных птиц, которые не могли быть запасены поздней осенью (так как эти птицы покидают места гнездования вскоре после выкармливания птенцов). Например, в конце апреля и мае 1957 — 1959 гг. в западном Подмосковье в 11 кладовых было обнаружено 54 рыжие лесные полевки, 6 обыкновенных полевок, 4 лесные мыши, 15 землероек, 1 вертишейка, 1 снегирь, 5 желтоголовых корольков, 2 хохлатые синицы, 8 гаичек, 1 большая синица, 6 мухоловок-пеструшек, 2 зарянки, 2 горихвостки, 2 черноголовые славки, 1 чечетка, 1 полевой воробей.
Ранней весной, задолго до того, как самка приступит к насиживанию, выполняя давно сложившийся ритуал брачного поведения, самец начинает подкармливать самку, преподнося ей пойманную полевку, мышь или птичку. Гнездится сычик обычно в дуплах большого пестрого дятла, куда прямо на дно откладывает 3—7 белых яиц. Насиживание осуществляется самкой и длится около месяца, в течение которого самец регулярно кормит ее, голосом вызывая самку из дупла и отдавая ей корм. Еще месяц уходит на выкармливание птенцов в гнезде, после чего они вылетают из дупла, рассаживаясь на соседних деревьях. Перемещаясь с места на место, птенцы время от времени протяжным свистом напоминают родителям о себе, и те их кормят. Днем сытые птенцы иногда возвращаются в свое старое дупло или прячутся в ближайшее, но чаще дремлют, примостившись где-нибудь на ветке. Пройдя со временем весь курс совиных наук, а главное — освоив искусство полета и самостоятельного добывания пищи, молодые сычики осенью рассредоточиваются по лесу.
К зиме каждый сычик занимает свой индивидуальный охотничий участок, который, видимо, из-за трудностей добывания в это время пищи очень обширен — до 1,5 — 4 км2, т. е. намного больше охотничьего участка пары в летнее время. В пределах зимнего участка каждой птицы находятся дупла-кладовые с запасами, а также дупла-столовые, где всегда валяются недоеденные остатки пищи (шкурки, перья и т. п.), и дупла-спальни, где можно обнаружить погадки.