Le mâle et la femelle ont les mêmes motifs, seules les antennes trahissent le sexe. Le mal a les antennes pectinées et la femelle les antennes filiformes. La couleur du fond de l'aile est grise/marron, avec sur le recto et le verso au centre des ailes, la présence d'un ocelle. Sur les bords des ailes s'étire une bande crème.
En Europe l'espèce ne peut pas être confondue.
Cette espèce est observée à l'étage collinéen et ne semble pas dépasser, actuellement en Isère, les 700 mètres d'altitude. Elle est essentiellement présente entre 200 et 400 mètres d'altitude, et s'observe un peu partout notamment dans les villes et les villages, posée sur les murs des bâtiments éclairés par des lampadaires.
Le Grand Paon de nuit affectionne les bocages, les vergers et tout autre milieu où se développent des arbres fruitiers. Ainsi, il n'est pas rare de l'observer dans les jardins des particuliers, d'autant plus s’il y a des Noyers, des Poiriers, des Pruniers ou des Pommiers. Malgré une taille imposante, presque 10 cm au dernier stade, la chenille, reste très discrète. L'espèce passe l'hiver en chrysalide protégée dans un cocon généralement fixé sur une des branches ou sur le tronc de l'arbre.
Les imagos volent de début avril à début juin, en une génération par an.
Éviter de traiter les arbres fruitiers à l'aide d'insecticides. Certes, quelques feuilles sont grignotées, mais en aucun cas les chenilles de cette espèce ne mettent en péril la récolte des fruits et la survie de l'arbre.