В период нереста первый спинной плавник у самцов имеет жёлтую или оранжевую кайму. Голова слабо вооружена, на предкрышке имеется один острый шип и два редуцирующихся. Брюшные плавники обычно не достигают анального отверстия, но иногда, у половозрелых самцов, доходят до него. Нижнечелюстной канал сейсмосенсорной системы открывается на подбородке, как правило, одной порой, изредка - двумя. Максимальные размеры взрослых особей 20 см. Доживает до 9 лет. Растёт медленно и в возрасте 2-3 года достигает длины 5-6 см. и массы 2-3 г.

Это пресноводный вид, лишь изредка встречается в опреснённых морских заливах. Предпочитает небольшие речки с каменистым дном и средней скоростью течения, реже обитает в олиготрофных озёрах. Большую часть времени проводит под камнями, которые служат ему укрытием, местом питания и размножения. В реках держится обычно на перекатах, на небольшой глубине. В нерестовый период самец охраняет свою территорию.

Основу питания подкаменщика составляют донные беспозвоночные: личинки поденок, веснянок, хирономид. Половая зрелость наступает в возрасте четырёх лет при длине тела около 4 см. Самцы численно преобладают над самками. Нерестится в зависимости от широты расположения водоёма в апреле-мае. Индивидуальная абсолютная плодовитость колеблется в пределах 100-370 икринок. Икринки довольно крупные, размером 2-2,5 мм., желтовато-розового цвета. В одном гнезде в зависимости от величины самца может находится от одной до пяти кладок, отложенные разными самками. Самец охраняет икру до выхода личинок из икры. Развитие икры при температуре воды 10-15°С длится 2-4 недели.

Подкаменщик широко распространён в водоёмах (реках и озёрах) Европы, от Пиренейского и Аппенинского полуостровов до Уральских гор. Подкаменщика нет в Ирландии, на севере Англии и в Норвегии. Населяет европейскую часть России, за исключением Кольского п-ова. В Карелии обычен на каменистой литорали многих озёр Карелии, в том числе и принадлежащих к бассейну Белого моря (Сегозеро, Ондозеро, Топозеро, Пулозеро, Энозеро, Пяозеро и др.), поэтому указание на то, что его нет в бассейне Белого моря, неверно. На юге Карелии является обычной рыбой многих озёр (Онежского, Сямозера, Святозера, Миккельского и др.). По северному побережью его ареал доходит до Кары включительно. Он обычен в водоёмах Архангельской области, в бассейнах рек Онега, Двина, Мезень, Волонга, Печора, Кара. Далее за Уральским хребтом и в бассейне Оби его нет. Отнесение к этому вида подкаменщика из бассейнов рек Иртыш и Катунь нами ставится под сомнение. На юг ареал подкаменщика простирается до низовьев Урала, Волги и Дона, в Кубани его уже нет, хотя он встречается в Крыму и на юге Украины.

На севере европейской части России многочислен и занимает одно из ведущих мест в питании хищных рыб, млекопитающих и птиц. Во многих водоёмах обычный и многочисленный вид, при загрязнении водоёмов отмечается снижение численности и полное исчезновение. Многие авторы отмечали снижение численности при ухудшении качества воды, особенно при наличии стока в реку отходов сельскохозяйственного производства. Вид причислен к редким видам рыб Европы и занесён в Красную книгу Российской Федерации. Подкаменщик р.Кары внесён в Красную книгу Ямало-Ненецкого автономного округа, как и подкаменщик Карелии. В связи с многочисленностью этого вида на севере европейской части России, вопрос о внесении его в разряд редких видов рыб, нуждающихся в охране, является спорным.