O falcão peregrino é uma ave de médio porte, corpo compacto, pescoço curto e cabeça arredondada com grandes olhos negros. Na Península Ibérica, o comprimento do falcão peregrino varia entre os 40 e os 50 cm, o peso médio de um macho adulto rondará as 600 gramas e o de uma fêmea anda à volta das 900 gramas.
A perfeita e rápida locomoção no ar deve-se a diversas adaptações. Sendo uma ave, o seu corpo é revestido com penas, que têm origem na epiderme, as quais têm uma função isoladora e são impermeáveis. No geral, as penas apresentam uma cor azul-acinzentada com listas escuras, sendo as das asas rígidas e as restantes bem justas ao corpo. Na cabeça têm uma coroa preta, a cauda tem pontas brancas e a sua barriga esbranquiçada apresenta pintas. As asas apresentam uma envergadura entre os 80 e os 115 centímetros. A sua cauda é curta, ao contrário das suas asas que são longas e ponte agudas, e as patas estreitas e longas. Todo o seu corpo se encontra bem adaptado às suas performances de voo.
Esta ave possuí hábitos diurnos, apesar de por vezes também apresentar atividades noturnas.
A reprodução do falcão é sexuada, isto é, realiza-se com a intervenção de um macho e de uma fêmea. Esta ave é um animal ovíparo, porque se desenvolve dentro de um ovo e fora do corpo materno. Neste caso, o embrião alimenta-se das substâncias nutritivas de reserva que estão no interior do ovo.
Geralmente, o falcão peregrino põe os seus ovos (103 ovos) num penhasco, muitas vezes sem ninho e são incubados pelo casal de pais durante um mês. Durante esse mês, embora os dois progenitores cacem, é normalmente a fêmea que leva a comida para o ninho e, quando isto não acontece, o macho apenas vai depositar a captura para que a sua companheira trate da prole.
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