Fjellreven er godt tilpasset å overleve i områder med lave temperaturer og relativt marginal og ustabil mattilgang. Den har tykk pels, en kort og avrundet kropp, små runde ører, kort snute og korte bein. God isolasjon og effektiv energibruk gjør at den taper lite energi til omgivelsene. Fjellreven er også tilpasset å sulte i lange perioder, noe som må sies å være artens fortrinn framfor andre. Den er en generalist og livnærer seg av mange ulike byttedyr, men dietten domineres av smågnagere når disse er tilgjengelig. Studier av fjellrevens diett i Skandinavia viser at lemen er viktigst.

Fjellreven lever i par der begge foreldre deltar i oppfostringen av valpene og forsvar av et felles territorium. I høyfjellet i Fennoskandia finner vi noen av de største hjemmeområdene som er registret for fjellrev, varierende fra 17.0-62.0 km2. Hjemmeområdenes størrelse og således tettheten av fjellrevbestanden reguleres gjennom mengde, fordeling og forutsigbarhet i tilgangen på byttedyr. Fjellrev som lever nær de arktiske kystene, med rik og stabil mattilgang, har mye mindre hjemmeområder enn hva som er tilfellet i norske høgfjellsområder. Ikke-ynglende tisper fra fjorårets kull kan gjerne holde til innenfor foreldrenes hjemmeområde og slik være en del av en større sosial gruppe. Arten kan vandre lange avstander over fastland og drivis.

Fjellreven karakteriseres til to økotyper; lemenøkotypen finnes i høyfjellet og i de store tundraområdene i nord; her domineres dietten av smågnagere (spesielt lemen) når disse forekommer. Kystøkotypen finnes der fjellreven lever av mer stabile matressurser i rike kystområder. Økotypen gjenspeiles i fjellrevens viktigste livshistorieparametre, med bl.a. stor forskjell i gjennomsnittlig kullstørrelse. Lemenøkotypen yngler når det er mye smågnagere, og har gjerne mange valper i kullet (vanligvis 6-12), mens kystøkotypen får valper hvert år, med en gjennomgående lavere kullstørrelse (vanlig 4-8).

Fjellreven er trolig avhengig av tilgang til gode ynglehi for å få fram valper. De fleste hiene vi kjenner til i høyfjellet er gravd ut i grus, sandrygger og løsmasser, fra 1-2 km overfor bjørkebeltet og oppover i høyfjellet. I Øst-Finnmark finnes gamle fjellrevhi helt i havkanten. De samme hiene kan brukes år etter år. Hiene kan ha en kompleks struktur med opptil 100 innganger. På grunn av gjødsling fra skit, urin og matrester, får hiene en veldig frodig og grønn vegetasjon, og de ser ut som grønne oaser i fjellandskapet. I dag er det beskrevet over 550 fjellrevhi i Norge.

Fjellrevtispene kan bli kjønnsmodne allerede første leveår, men om de får valper som ettåringer er avhengig av tilgangen på mat og tettheten på bestanden. Når valpene fødes er de tynnpelset og blinde. Først etter 3-4 uker begynner de å tumle utenfor hiet. Etter hvert som de vokser til blir motorikken bedre og ved 8-9 ukers alder har de fått de voksnes pelsfarge. Allerede ved 10-12 ukers alder begynner de å ta lange turer bort fra hiet. Dødeligheten blant fjellrevvalper kan være svært høy, opptil 80 % det første leveåret hvis lemenbestanden krasjer. Fjellrevbestandene i Fennoskandia svinger i takt med smågnagerbestandene. Toppår i smågnagerbestandene gir en formidabel økning i mattilgangen, noe fjellrevbestanden svarer på med å få mange og store kull.