Sójka najczęściej widywana jest w grądach i borach z domieszką drzew liściastych, a najrzadziej w górskich lasach regla górnego i rozległych monokulturowych borach. Polskie populacje są w większości osiadłe, ale przez kraj przelatują sójki z krajów, gdzie warunki zmuszają je do migracji. Obce osobniki z północnej i wschodniej Europy pojawiają się od marca do kwietnia i jesienią od września do października. Szczególnie dużo pojawia się ich na Wybrzeżu, choć dolatują też do innych regionów kraju. W niektórych latach przeloty są tak liczne, że mają charakter inwazji. W minionych dekadach notowano stada złożone nawet z tysiąca sójek.

Dobrze rozpoznawalny nawet z daleka po niecodziennym połączeniu ciemnej i jasnoczerwonobrązowej barwy z niebiesko-czarnym prążkowanym skrzydełkiem. Obie płcie ubarwione jednakowo i podobnej wielkości. 

Pióra sójek można czasem znaleźć wśród opadających z drzew liści. Jesienią bowiem stare ptaki się pierzą i łatwo zauważyć ich barwne pióra na ziemi. Na podstawie poprzecznych czarnych prążków doświadczony ornitolog na zgubionym piórze potrafi określić wiek jego właściciela.

Ptaki powyżej pierwszego roku życia mają większą liczbę prążków niż tegoroczne młode ptaki. Dziób mocny, stalowoszary lub czarny. Nogi jasnobrązowe. Młode podobne do dorosłych, ale mają bardziej czerwonawy odcień upierzenia i mniej kreskowany wierzch głowy. Poszczególne podgatunki różnią się głównie kolorem i kształtem czapeczki oraz ogólnym odcieniem upierzenia. Rozmiarami ciała porównywalna z kawką lub gołębiem. Masa ciała ok. 150–180 g.

Pióra lusterek na skrzydłach sójki nie zawierają błękitnego barwnika; w rzeczywistości kolor bierze się stąd, że wiązka światła rozszczepia się w specjalnej strukturze pióra i odbite zostaje światło niebieskie.

Ptak alarmuje głośnym, przenikliwym, ostrym skrzeczeniem, poza tym odzywa się wieloma innymi, gardłowymi dźwiękami. Jest bardzo hałaśliwy, zaniepokojony reaguje na każdy podejrzany obiekt czy ruch. Śpiew rzadko słyszany, jest to cichy świergot i gardłowe „gadanie”. Potrafi naśladować głosy, z którymi zetknęła – innych ptaków (zwłaszcza myszołowa), a także ssaków np. miauczenie kota czy piszczenie kół od wozu. Skrzeczenie sójek, pełni nie tylko funkcje sygnalizacyjne dla innych osobników tego gatunku, ale i dla pozostałych ptaków i ssaków. Pojawienie się tego ostrego okrzyku sprawia, że stają się czujne i wypatrują ewentualnego niebezpieczeństwa.

Lot na dłuższych dystansach raczej powolny, ciężki, trzepoczący, nierównomierny, wydaje się nieporadny i chwiejny; natomiast w lesie potrafi latać dość szybko i zwinnie. Skryta, widywana częściej poza sezonem lęgowym, kiedy to nie jest już tak ostrożna i w poszukiwaniu pokarmu może zapuścić się na otwarty teren. Jest ruchliwa i często przelatuje pomiędzy gałęziami. Zagrożona wylatuje nagle z gniazda i straszy drapieżnika głośnym skrzeczeniem. 

Jesienią jest bardzo aktywna, gromadzi wtedy zapasy jedzenia na zimę, głównie żołędzi. Sójki mogą się wtedy łączyć w stadka rodzinne lub większe, składające się głównie z młodych ptaków, i przemieszczać na mniejsze lub większe odległości (średnio ok. 600 km). W piękne, słoneczne jesienne dni można czasem zaobserwować wędrówki północnych osobników na południe. Wtedy na niebie widać jedną sójkę lecącą za drugą, które, choć lecą pojedynczo, pozostają w zasięgu wzroku. Zatrzymują się na odpoczynek i by zaspokoić głód w lasach bukowych i dębowych (o tej porze owoce tych drzew są jej głównym pokarmem). 

Typowy ptak leśno-parkowy. Występuje licznie w lasach liściastych i mieszanych o bogatej strukturze (zwłaszcza z dębami), ale również w niewielkich lasach pomiędzy polami i łąkami, młodnikach, porębach, zadrzewieniach śródpolnych, dosyć często w parkach, sadach i ogrodach, na półotwartych obszarach z grupami drzew, od nizin po górną granicę lasu w górach. Ostatnio coraz częściej spotykana w miejskich zadrzewieniach, parkach i dużych, zdziczałych ogrodach. Nie jest wybredna w wyborze środowiska życia, choć unika obszarów bezleśnych i mocno prześwietlonych lasów.

Pożywienie urozmaicone i zależne od pory roku, ale przeważa pokarm roślinny. W lecie żywi się owadami i ich larwami, poczwarkami, ślimakami, małymi bezkręgowcami i innymi drobnymi zwierzętami, w tym gryzoniami, jaszczurkami, młodymi ptakami i jajami wybieranymi z gniazd. To nimi karmi najczęściej swe młode. Nie gardzi również czereśniami. Preferuje też bukiew i orzechy laskowe. Późnym latem i jesienią żywi się głównie żołędziami, owocami buku, pączkami drzew, orzechami i innymi nasionami drzew, które w obfitszych latach gromadzi w większych ilościach w różnych miejscach w ziemi, ściółce leśnej, w dziuplach, szczelinach drzew, między korzeniami, pod płatami kory lub mchu. Przyczynia się w ten sposób do rozsiewania dębu, który jest gatunkiem ciężkonasiennym. Często bowiem sójki zapominają o swych spiżarniach lub nie potrafią ich odnaleźć pod pokrywą śniegu. Na polach znajdujących się przy lasach zbiera ziarna. Przyczynia się do niszczenia szkodników leśnych zamieszkujących głębie drzewostanów, gdzie nie docierają inni przedstawiciele krukowatych. Żeruje przeważnie w koronach drzew, a rzadziej na ziemi.

Wyprowadzają jeden lęg w roku, pod koniec kwietnia i w maju (najpóźniej spośród ptaków krukowatych występujących w Polsce). W przypadku utraty pierwszego lęgu (co jest częste), para powtarza go.

W okresie rozrodczym sójki tworzą pary. Nim rozpoczną wyprowadzanie lęgów gromadzą się w mniejsze grupy na konkretnych drzewach i w trakcie kłótni i szczebiotania dochodzi do łączenia się samców z samicami. Pary są monogamiczne.
Budują gniazda w środkowej partii korony, w rozwidleniu gałęzi tuż przy pniu, głównie drzewa iglastego, rzadziej liściastego, czasem krzewu, najczęściej na wysokości 1‒5 m. Luźna, dość płaska i mała konstrukcja ze zręcznie splecionych patyków i gałązek, na której znajduje się wyściółka z miękkich części roślin, traw, włosia, korzonków, piór czy mchu. Konstrukcję budują oboje przyszli partnerzy, razem też wysiadują jaja i karmią młode. W jego pobliżu ptaki zachowają się skrycie tak, że dostrzec je tam można tylko przypadkiem.

Pod koniec kwietnia lub w maju, w odstępach jednodniowych, samica składa 5‒7 jaj. Jaja są równobiegunowe, niemal kuliste, czysto białe, czasami szarawe lub zielonkawe, nakrapiane szarobrązowe gęściej na tępym końcu. Oboje rodzice opiekują się lęgiem i utrzymują stały kontakt głosowy, ale koło gniazda raczej się nie odzywają. Pisklęta opuszczają gniazdo po ok. 21–22 dniach. Jeszcze przez ok. 3 tygodnie są dokarmiane przez rodziców. Później nadal trzymają się blisko rodziców, którzy ostrzegają je głosem lub nawet czynnie bronią przed drapieżnikami. Maksymalna, zarejestrowana długość życia na wolności 16 lat.

Liczebność światowej populacji w 2015 roku szacowano na 30–66 milionów dorosłych osobników. Trend liczebności populacji oceniany jest jako stabilny. Na terenie Polski gatunek ten jest objęty ścisłą ochroną gatunkową. W latach 2013–2018 liczebność populacji lęgowej sójki na terenie kraju szacowano na 546–664 tysięcy par; liczebność tych ptaków rośnie.

Sójka symbolizowała niegdyś bezsensowne gadulstwo. W wierszu Sójka Jana Brzechwy czytamy o ptaku, który „wybiera się (...) za morze, ale wybrać się nie może” – odwiedza rodzinę w całej Polsce i ostatecznie nie opuszcza kraju. Ptaka w zimowej scenerii przedstawił Józef Chełmoński na obrazie Sójka.