黑枕黄鹂雄鸟头和上下体羽大都金黄色。下背稍沾绿色、呈绿黄色，腰和尾上覆羽柠檬黄色。额基、眼先黑色并穿过眼经耳羽向后枕延伸，两侧在后枕相连形成一条围绕头顶的黑色宽带，尤以枕部较宽。两翅黑色，翅上大覆羽外翈和羽端黄色，内翈大都黑色，小翼羽黑色，初级覆羽黑色，羽端黄色，其余翅上覆羽外翈金黄色，内翈黑色。初级飞羽黑色，除第一枚初级飞羽外，其余初级飞羽外翈均具黄白色或黄色羽缘和尖端，次级飞羽黑色，外翈具宽的黄色羽缘，三级飞羽外翈几全为黄色。尾黑色，除中央一对尾羽外，其余尾羽均具宽阔的黄色端斑，且愈向外侧尾羽黄色端斑愈大。 雌鸟和雄鸟羽色大致相近，但色彩不及雄鸟鲜亮，羽色较暗淡，背面较绿、呈黄绿色。 幼鸟与雌鸟相似，上体黄绿色，下体淡绿黄色，下胸、腹中央黄白色，整个下体均具黑色羽干纹。

大小量度：体重♂62-106g，♀62-97g；体长♂220-266mm，♀222-264mm；嘴峰♂26-34mm，♀26-33mm；翅♂145-163mm，♀141-158mm；尾♂86-111mm，♀90-109mm；跗蹠♂22-31mm，♀21-31mm。