Die Augen der Zwergohreule sind verhältnismäßig groß, die Iris orange oder zitronengelb. Ihre Federohren sind nur erkennbar, wenn der Vogel ängstlich ist und sie aufstellt – sie sehen eher aus wie Hörner. Sie ist etwas kleiner als eine Amsel. Das Gefieder ist rindenfarbig und weist Grau-, Braun- und Schwarztöne auf. Die Zwergohreule  ist fast „unsichtbar“, wenn sie sich an den Stamm eines Baumes drückt.

Am bekanntesten ist der Gesang des Männchens - ein „Dju“, das eintönig ca. alle 2-3 Sekunden in langen Reihen erklingt. Der Gesang ist mehrere 100 Meter, manchmal sogar bis zu 1 km weit zu hören. Der Ruf der Zwergohreule erinnert an Rufe der Geburtshelferkröte, die allerdings in Österreich nicht vorkommt. Ab dem 7. Lebensmonat beherrschen Zwergohreulen den Reviergesang.

Zwergohreulen, wie auch Waldkäuze, verteidigen ihr Gelege und ihre Jungen vehement gegen Eindringlinge. Mit ausgestreckten Krallen stürzen sie sich auf Nesträuber und versuchen sie von ihrem Brutplatz, zumeist einer Baumhöhle oder einem Mauerloch, zu vertreiben. 

Gebirge, das Mittelmeer sowie die Sahara stellen für diese „Zugeule“ keine Hindernisse dar – sie werden im Nonstopflug überquert. Sibirische Zwergohreulen überwintern in Äthiopien und benötigen für diese Wegstrecke von 7.000 bis 8.000 km ca. zwei Monate. Zwergohreulen verlieren während des Vogelzuges fast 20% ihres Körpergewichtes. Nichtbrütende Einzelvögel wurden sogar in Island (!) gefunden.  

Zwergohreulen reagieren auf Gefangenwerden und Festhalten mit einer Schreckmauser, d.h. sie verlieren Teile des Kleingefieders, sowie Arm- und Steuerfedern. Ein Männchen kann bis zu drei Weibchen gleichzeitig betreuen. Ab dem 14. Lebenstag graben Jungeulen in der Nisthöhle Löcher um darin ihren Kot zu deponieren.

Zwergohreulen bevorzugen offenes Gelände mit einzelnen Bäumen, Baumgruppen, parkähnlichem Baumbestand oder halbzerfallenen Gebäuden, extensiv bewirtschaftete Obst-, Weinbaugebiete, Gärten, Feldgehölze, Alleen, sowie Randbereiche lichter Au- und Eichenwälder. Das österreichische Verbreitungsgebiet stellt den Nordrand des europäischen Brutareals dar.  

Die Zwergohreule ist ein Sommervogel, der im Laufe des Septembers in wärmere Gebiete zieht: Mittelmeerinseln, Küstengebiete Nordafrikas, Savannenzone Westafrikas, Kamerun, Uganda oder Kenia.

Die Zwergohreule wird zu den seltensten Brutvögeln Österreichs gezählt, ihr derzeitiger Bestand wird auf ca. 50 Brutpaare vor allem in Kärnten, der Südoststeiermark und im Südburgenland geschätzt.

Überlebenswichtig ist das Vorkommen von Großinsekten und Baumhöhlen.  
Hauptrückgangsursache sind Lebensraumverlust durch intensive und industrialisierte Landwirtschaft, Obst- und Weinbau sowie Vergiftung der Nahrung mit Insektenvertilgungsmitteln. Im Mittelmeerbereich fallen viele Eulen während des Vogelzuges menschlichen Jägern zum Opfern.