Мешкає на піщаних і кам’янистих перекатах з швидкою течією, у водоверті, під обривистими берегами, навислими гілками прибережних дерев та кущів, у мостів, паль і завалів каменів, а також нижче гребель, але обов’язково поблизу глибоких ям. Найбільш часто зустрічається в малих річках з чистими, прохолодними водами. Вдень і в жарку погоду його зграйки, що складаються з молодих особин, плавають у поверхневих шарах води, а більш старі ховаються під обривистими берегами в нірках, під каменями й корчами. Вночі й у холодну погоду вони опускаються в придонні шари води, в глибокі вири й ями. З настанням осінніх холодів головень збирається в більші зграї і переходить в глибокі ями, де тримається протягом всієї зими. У цей час він веде малорухливий спосіб життя, майже не харчується. При тривалих відлигах окремі особини можуть виходити на пошук корму, тримаються в місцях з уповільненою течією, найчастіше біля берегів на глибині 2-4 м. Із зимових сховищ риба йде лише з початком паводку.

Головень - осідла риба. Свої улюблені місця він залишає рідко. Одиночний спосіб життя властивий великим особинам.

Молоді головні збираються в невеликі зграйки, які в теплі, тихі дні підходять до берегів. Потривожена зграя швидко йде на глибину. Через деякий час вона знову займає облюбовані місця. Зграї головня не залишають без уваги будь-які дрібні предмети, що пливуть по поверхні води: обов’язково підходять до них і, якщо вони їстівні, негайно їх схоплюють. Риба кидається на предмет, що пливе, блискавично, роблячи легкий сплеск. Іноді ж вона спокійно підходить до поверхні води й, широко розкривши рота, разом з водою втягує в рот предмет, що пливе.

Статевозрілим головень стає в трьох-, чотирьохрічному віці. Ікрометання порційне. Ікру відкладає на перекатах серед каменів, в основному на галечнику. Нерест відбувається при температурі води близько 15-18 °C. Розвиток зародків у ікрі триває від 2 до 2,5 діб при середньодобовій температурі води близько 20 °C і до 6-6,5 діб при температурі близько 15 °C.

Плодючість самок зростає із збільшенням їх довжини й маси тіла. Наприклад, в Альмінському водосховищі (Крим) у самки довжиною 21 см і масою 194 г виявлено 22 тис. ікринок, а у самки довжиною 25 см і масою 305 г - 29 тис.

Зростає головень у різних водоймах неоднаково. Так, у Дніпровському водосховищі довжина його однорічних особин в середньому складала 5, а семирічних - 36 см. За наявними даними, у водоймах України головень досягає довжини близько 40 см, однак, судячи з улову в Сіверському Донці, переважають особини завдовжки 24-33 см.

У харчуванні молоді головня домінують личинки комах і водорості. Особини старшого віку всеїдні. Вони харчуються вищими рослинами й водоростями, як личинками й лялечками, так і дорослими комахами, рачками, молюсками й рибами. У верхній течії Дністра в кишечнику головня виявлені нитчасті водорості, стебла, листя та насіння вищих рослин, риби (бичок, уклея, піскар, голець та інші), молюски, дощові черв’яки, раки, жаби, а також миші та птиці.

Головень в Україні зустрічається в усіх річках, де є для нього відповідні місця. Зникає він на тих ділянках, де споруджуються великі, малопроточні водосховища. Зрідка його можна виявити в озерах басейнів Прип’яті та Західного Бугу, куди риба заходить, мабуть, з приток цих річок. У самих верхніх ділянках гірських річок головень відсутній.