Pilfinken bygger ett slarvigt bo i en naturlig hålighet, ett hål i en byggnad, i buskage, i fågelbon som övergivits av andra arter eller i bomaterialet i reden av större fåglar som exempelvis stork. En genomsnittlig kull består av fem eller sex ägg som kläcks efter mindre än två veckor. Pilfinken livnär sig mestadels på frön, men äter även ryggradslösa djur, särskilt under häckningssäsongen.

Pilfinken är utbredd i städer i Östasien, men i Europa förekommer den främst i öppna landskap med smärre inslag av skog. På grund av sin vidsträckta utbredning och stora population är pilfinken globalt sett inte hotad, men det har förekommit kraftiga minskningar i västeuropeiska populationer, delvis på grund av förändrade jordbruksmetoder med ökad användning av ogräsmedel och minskad tillgång på stubb på sädesfält under vintern. I östra Asien och västra Australien betraktas denna art ibland som ett skadedjur, men den förekommer också som en uppskattad fågel i klassisk asiatisk konst.

Arten är distinkt även inom sitt släkte genom att den inte har några skillnader i fjäderdräkt mellan könen. Juvenilen ser också ut som de adulta, men färgerna tenderar att vara blekare. Dess kontrasterande ansiktsmönster gör denna art lätt igenkännlig i alla fjäderdräkter. Den mindre storleken, helt kastanjefärgade hjässan och nacken och den svarta fläcken på den vita kinden är ytterligare skillnader från gråsparvshanen. Adulta och juvenila pilfinkar genomgår en långsam fullständig ruggning på hösten, och uppvisar en ökning i kroppsmassa trots en minskning i lagrat fett. Förändringen i massa beror på en ökning av blodvolym för att understödja aktiv fjädertillväxt, och ett generellt högre vatteninnehåll i kroppen.

Även pilfinkens läten liknar gråsparvens. Den har ingen egentlig sång, men en upphetsad serie tschip-läten yttras av oparade eller uppvaktande hannar. Andra enstaviga pipanden används i sociala kontakter, och flyktlätet är ett strävt teck.