Upierzenie ciemne, szaro-czarne, lecz opalizujące i białawe w niektórych miejscach np. na brzuchu. Brak dymorfizmu płciowego, samice nieznacznie mniejsze od samców.
Ekologia i zachowanie lewo|mały|200px|Jajo z kolekcji muzealnej Gatunek drapieżny. Poluje nocą, wyłapując przy powierzchni sardynki, kałamarnice i kryl.
Sezon lęgowy trwa od sierpnia do stycznia/lutego, choć składanie jaj ma miejsce zwykle w październiku. Towarzyszą im podczas lęgów także inne ptaki morskie. Para szuka miękkiego gruntu, gdzie może zacząć kopać norę długości około 1 m. Samica składa 1 jajo kremowego koloru i wysiaduje je 7 tygodni. Pisklę zostaje pod opieką rodziców przez następne 9 tygodni. Po opuszczeniu rodziców i kolonii młode wylatują na południe.
Status W Czerwonej księdze gatunków zagrożonych IUCN petrelek popielaty nieprzerwanie od 1988 roku klasyfikowany jest jako gatunek najmniejszej troski (LC – Least Concern). W 2004 roku szacowano liczebność światowej populacji na około milion osobników. BirdLife International uznaje trend liczebności populacji za spadkowy, gdyż obecność zawleczonych myszy na wyspach, gdzie ptak ten gniazduje, może doprowadzić do zmniejszenia sukcesu lęgowego. Ponadto petrelkowi zagrażają niedobór pokarmu i inne morskie, agresywne ptaki np.