Dvergfalken er den minste av Europas falkearter. Den er 25 til 30 cm lang og har et vingespenn på 50 til 60 cm. Det er stor forskjell mellom kjønnene. Hannen har gråblå overside og rustbrun underside med kraftige lengdestriper. Hunnens overside er mørkebrun, og undersiden er helt lysegulbrun med kraftige mørkebrune lengdestriper. Hunnene veier i gjennomsnitt 210 gram og er dermed noe større og kraftigere enn hannene, som i gjennomsnitt veier 50 gram mindre.

Dvergfalken jakter mest på åpne områder, hvor taktikken er overraskelsesangrep med stor fart. De fleste byttedyr blir tatt på eller like ved bakken. Det er spesielt dvergfalkens syn som gjør den til en god jeger. Antall synsceller i øyets netthinne er ca. 1 000 000 per mm². Til sammenligning har mennesket kun ca. 100 000 per mm². Jakten går hardest utover stær, spurv, piplerke og steinskvett, men også vadefugler som heilo og bekkasin står på menyen. Det er utrolig at dvergfalken kan ta en så stor fugl som heiloen, som veier omtrent det samme som dvergfalken selv. Den tar også av og til gnagere og insekter.