Перелётный либо частично перелётный вид. Северные популяции в зимнее время мигрируют в умеренные широты: так, гнездящиеся в Скандинавии и приполярном северо-западе России птицы большей частью перемещаются в районы вблизи побережий Балтийского или Северного морей, но также меньшем количестве на водоёмы Центральной и Южной Европы. Небольшие скопления зимующих птиц отмечены в прибрежных районах Чёрного и Каспийского морей, а также в Средней Азии — по оценкам специалистов, эти птицы скорее всего гнездятся на территории России восточнее Печоры. На Дальнем Востоке места зимовок расположены в Японии, Корее и прибрежных районах Китая. Численность перелётных птиц колеблется от года к году: очевидно, в мягкие зимы значительная их часть остаётся в местах гнездовий либо мигрирует на меньшие расстояния. Осенний отлёт начинается только с приходом морозов, когда вода покрывается тонким слоем льда. Более южные популяции также склонны к оседлому образу жизни, совершая вертикальные кочёвки либо мигрируют на незначительные расстояния.[2]
В гнездовой период населяет пресноводные водоёмы с лесистыми берегами: небольшие незаросшие озёра с открытыми плёсами, водохранилища, быстротекущие реки в верхнем течении, где обычно держится недалеко от берега в тени деревьев.[6][2] Для взлёта птице требуется достаточно большая дистанция на воде — по этой причине она часто избегает совсем небольших водоёмов, которые вполне отвечают всем прочим условиям обитания.[10] В отличие от длинноносого крохаля большой отдаёт предпочтение более возвышенным участкам ландшафта, в частности предгорьям и нижнему ярусу гор.[3] Зимует на больших незамерзающих озёрах и лагунах с солоноватой водой, изредка в эстуариях рек и на морских побережьях.[2] В феврале-марте 2012 года большие крохали были замечены на зимовке на Днепре в районе Киева.
Половая зрелость наступает в возрасте двух лет.[6] Пары формируются ещё до прибытия к местам гнездовий, однако до прилёта держатся в стаях. Прилёт достаточно ранний — первые особи появляются в местах гнездовий с образованием полыней, хотя основная масса прибывает, когда на реках вскрывается лёд.[7] Токующий самец нередко демонстрирует характерную брачную позу — плавает с прижатой к воде грудью, припущенными крыльями и приподнятым задом, после чего резко вздёргивает голову вертикально вверх и столь же резко опускает её обратно. Нередко селезень со взмахами крыльев «встаёт» на воде, при этом его туловище принимает почти вертикальное положение, а клюв оказывается прижатым к груди. Действие сопровождается резким толчком вперёд с резким всплеском воды.[7] Один участок водоёма могут занимать как одна, так и несколько пар одновременно.[3] Поиском места для гнезда занимается самка. Оно обычно располагается в дупле старой ивы, осины, вяза или ольхи.[7] Дупло может иметь как естественное происхождение, так и быть выдолбленным крупным дятлом желной. Учитывая размеры птицы, дупло должно быть достаточно вместительным: как правило, его внутренний диаметр составляет около 25 см, а ширина лётного отверстия не менее 12 см.[4] Расстояние от гнезда до воды обычно не превышает 1 км.[4] При отсутствии подходящего места гнездо может также быть расположено в скалистой трещине или заброшенной постройке, а также в искусственном гнездовом ящике. В редких случаях устраивает гнездо прямо на земле между корней кустарника или в густой траве.[4] На одном дереве, если имеются несколько подходящих пустот, спокойно уживаются несколько гнездящихся пар.[10]
Посторонний материал в гнездо не добавляется, обильная выстилка состоит лишь из светло-серого, почти белого пуха, который самка выдёргивает из своей груди. В кладке обычно 8—12 (реже 6—17) яиц сливочно-белого либо кремового цвета.[6] Насиживает одна самка в течение 30—32 дней.[6] Иногда селезень находится рядом с уткой вплоть до появления потомства, однако чаще всего он покидает от неё навсегда.[10] Самка делает перерывы в насиживании, прикрывая яйца пухом и отправляясь на поиски пищи. Появившиеся на свет птенцы покрыты пухом — оливково-бурым сверху и беловатым снизу. Пробыв в гнезде сутки иди двое, они парашютом выпрыгивают из дупла и бегут вслед за самкой к воде.[7] Первое время утята не ныряют, а кормятся на мелководье, собирая насекомых и их личинок с поверхности воды. В возрасте около 10 дней они начинают ловить мальков, учатся быстро плавать и становятся более самостоятельными; выводки постепенно распадаются.[10] Спасаясь от преследования хищника, птенцы быстро и продолжительное время бегут по воде, не выбиваясь из сил.[7] Молодые поднимаются на крыло в возрасте 60—70 дней.[6]
Основа рациона — достаточно крупная, длиной до 25 см, рыба.[3] На реках отдаёт предпочтение форели и некрупным лососям, также употребляет в пищу угря, хариуса, плотву, щуку, барбуса и другие виды, которые доступны в данное время и в данной местности. Кормится преимущественно на внутренних водоёмах, однако в конце лета и на зимовках иногда встречается в эстуариях рек и у морских побережий, где в это время концентрируются косяки сельди и другой морской рыбы.[10] В небольших количествах употребляет в пищу разнообразных водных беспозвоночных — ракообразных, моллюсков, червей, насекомых и их личинок (жуков-плавунцов, личинок хирономид, ручейников и стрекоз[8]).[6] В поисках пищи вначале осматривается под водой с наполовину погружённой головой, а затем ныряет и хватает добычу. Под водой управляет движением с помощью ног.[10]
Перелётный либо частично перелётный вид. Северные популяции в зимнее время мигрируют в умеренные широты: так, гнездящиеся в Скандинавии и приполярном северо-западе России птицы большей частью перемещаются в районы вблизи побережий Балтийского или Северного морей, но также меньшем количестве на водоёмы Центральной и Южной Европы. Небольшие скопления зимующих птиц отмечены в прибрежных районах Чёрного и Каспийского морей, а также в Средней Азии — по оценкам специалистов, эти птицы скорее всего гнездятся на территории России восточнее Печоры. На Дальнем Востоке места зимовок расположены в Японии, Корее и прибрежных районах Китая. Численность перелётных птиц колеблется от года к году: очевидно, в мягкие зимы значительная их часть остаётся в местах гнездовий либо мигрирует на меньшие расстояния. Осенний отлёт начинается только с приходом морозов, когда вода покрывается тонким слоем льда. Более южные популяции также склонны к оседлому образу жизни, совершая вертикальные кочёвки либо мигрируют на незначительные расстояния.
МестообитанияВ гнездовой период населяет пресноводные водоёмы с лесистыми берегами: небольшие незаросшие озёра с открытыми плёсами, водохранилища, быстротекущие реки в верхнем течении, где обычно держится недалеко от берега в тени деревьев. Для взлёта птице требуется достаточно большая дистанция на воде — по этой причине она часто избегает совсем небольших водоёмов, которые вполне отвечают всем прочим условиям обитания. В отличие от длинноносого крохаля большой отдаёт предпочтение более возвышенным участкам ландшафта, в частности предгорьям и нижнему ярусу гор. Зимует на больших незамерзающих озёрах и лагунах с солоноватой водой, изредка в эстуариях рек и на морских побережьях. В феврале-марте 2012 года большие крохали были замечены на зимовке на Днепре в районе Киева.