Бражник вьюнковый является вторым по величине (после мёртвой головы) европейским представителем своего семейства. Размах его крыльев достигает 110—122 мм; хоботок очень длинный: от 80 до 100 мм. Передние крылья серые с примесью бурого и белого цветов, задние крылья светло-серые с 3—4 бурыми полосами; грудь пепельно-серая; брюшко представляет чередующиеся черные и розовые кольца и имеет серую продольную полосу, разделенную чёрной линией.
В сумерках бражник вьюнковый летает в садах, отыскивая цветы петунии (Petunia), ночной красавицы (Mirabilis jalapa) и некоторые другие. При полете он издает довольно громкое жужжание. Самец вьюнкового бражника испускает довольно сильный мускусный запах, выделяемый одноклеточными железами, расположенными на нижней стороне первого членика брюшка. Гусеница достигает до 125 мм в длину; она бурого или серо-зелёного цвета с охра-желтыми косыми полосами. Гусеница встречается в июле и августе и живёт главным образом на полевом вьюнке (Convolvulus arvensis); днем она прячется под обитаемыми ею растениями, однако её легко вычислить по наличию крупных испражнений на листьях растения. Для окукливания гусеница зарывается в землю.
