黑头白鹮隶属鹳形目、鹮科、白鹮属，属于大型鸟类，体长在65 - 75厘米之间，雌雄外观相似。它们有着黑色的鸟喙，鸟喙不仅长且粗壮，末端呈弧形向下弯曲。爪子同样为黑色，长而有力，眼睛也是黑色。其头部与上颈部为裸露的黑色皮肤，没有羽毛覆盖。不过，部分个体的后颈部会出现一块淡红色或红色皮肤，目前尚不清楚这究竟是基因变异还是皮肤病导致。
身体其余部位主要覆盖白色羽毛，尾部羽毛呈灰褐色或浅灰色。当它们展开翅膀，从翅膀基部到翅尖有一条连贯的裸露皮肤，呈淡红色或鲜红色，这种裸露皮肤在鸟类中极为罕见。其整体体型较大，黑色的头脚搭配白色羽衣，恰似戴着黑色头套、身披白色外套、穿着黑色裤子，显得十分奇异。
黑头白鹮在国内分布于天津、河北、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、台湾、山东、河南、广东、香港、海南、四川、云南等地。主要栖息于河边、河岸、水稻田、芦苇水塘、沼泽、潮湿草原等开阔地带，尤其偏好芦苇茂盛的沼泽以及漫水的多草地。
在国内，南方的黑头白鹮种群多为旅鸟和冬候鸟，东北地区的则为繁殖鸟。它们平时多以小群形式活动，有时也会独自在水边或草地上觅食。多在白天行动，活动时安静沉稳，不紧不慢，很少鸣叫。觅食方式颇为有趣，先将鸟喙插入水中，一边行走一边左右摆动，依靠触觉捕食，一旦碰到猎物，便迅速用鸟喙咬住并带出水面吃掉。
若前行途中有其他鸟类阻挡，它们会用鸟喙驱赶。其觅食场所不仅限于水中，海边、陆地或烂泥中也常见它们的身影。在一些水深的地方，它们甚至会将头部和颈部一同伸进水里，推测这或许是其头部及颈部无羽毛的原因，毕竟这种觅食方式易浸湿羽毛，而裸露的皮肤恰好解决了这一问题。飞行时，它们沉着缓慢，头部和颈部向前伸直，腿部向后伸直，翅膀扇动缓慢而有力，偶尔还会滑翔。
黑头白鹮主要以鱼、蛙、蝌蚪、昆虫、昆虫幼虫、蠕虫、甲壳类、软体动物、小型爬行动物为食，偶尔也会进食一些植物性食物。
黑头白鹮的繁殖期为每年5 - 8月，繁殖期间常发出响亮的鸣叫声。它们会选择在水边的大树或灌丛上筑巢，有时也会在住宅附近的大树上营巢。鸟巢由雌雄亲鸟共同搭建，通常雄鸟外出寻找材料并带回，雌鸟则留在巢中营巢和看守巢材。雌鸟每窝产卵2 - 4枚，多数为3枚。卵呈白色或淡蓝色，上面点缀少量褐色斑点，大头一端较为密集。孵卵由雌雄亲鸟轮流进行，孵化期为23 - 25天。在孵卵期间，通常一只孵卵，另一只外出觅食，回来时还会带回一些芦苇等巢材加固修补鸟巢。
在整个孵化期间，亲鸟十分亲昵，会互相用鸟喙轻轻触碰对方、梳理羽毛，有时还会出现争着孵卵的现象。雏鸟晚成性，出壳后由雌雄亲鸟共同抚育喂养。亲鸟每天外出觅食，带回食物喂养雏鸟，雏鸟会把鸟喙伸进亲鸟的食道获取食物及食物碎片。亲鸟不仅为雏鸟提供食物，还给予庇护。天气恶劣时，亲鸟会将雏鸟孵在身下遮风挡雨；天气炎热时，亲鸟会站在巢边，展开翅膀为雏鸟遮挡炙热阳光。在亲鸟的精心照料下，雏鸟茁壮成长，大约40天左右，幼鸟便能羽翼丰满，离巢生活。
