Esta especie forma colonias de tamaño mediano y grande que pueden alcanzar los 53 cm de altura, con un patrón de ramificación variable: algunas colonias pueden ramificarse de modo abierto y enmarañado, mientras que otras crecen con las ramas ordenadas en un solo plano. Los pólipos tienen cálices cónicos con una corona de escleritos largos que sobresalen por su borde superior, la pared de los cuales contiene placas espinosas simples y estrelladas, que caracterizan al género. En el cenénquima aparecen diferentes tipos de escleritos: espinas gruesas de gran tamaño, plaquetas y pequeñas espinas curvadas. El color de la colonia es amarillo-naranja o rojizo, que se vuelve marrón u ocre al conservarse en seco.
Es una especie característica de la comunidad asociada a Dendrophyllia ramea, que se desarrolla mayoritariamente sobre sustratos estables como rocas, troncos de coral, conchas de bivalvos y ejes de grandes gorgonias y antipatarios. En Canarias se puede encontrar entre los 40 y 600 metros de profundidad, aunque en otros lugares su rango batimétrico general abarca desde los 35 hasta los 2000 metros, pudiendo crecer sobre fondos de gran inestabilidad y sedimentación siempre que tenga una fijación fuerte. En Lanzarote puede aparecer en altas densidades. Contienen fauna asociada como ofiuras y pequeños bivalvos.
Su distribución incluye el sur de Portugal, la costa de Marruecos, Madeira, Cabo Verde, el Golfo de Guinea y Angola. P. grayi no parece penetrar en el Mediterráneo dada su afinidad atlántica, aunque podría encontrarse en algunos sectores del Mediterráneo occidental. Asimismo, la diferencia de esta especie con otras del mismo género es que P. grayi contiene espinas grandes y gruesas en el cenénquima, que no presentan otras como P. clavara y P. macrospina.