Az igen színpompás kis madár csőre, feje teteje és ezzel összeköttetésben levő torokfoltja fekete, és egy-egy fehér arcfoltot vesznek körbe. A torok feketéje a sárga has közepén egészen a farokig folytatódik, a lábak között a hímek esetében jelentősen kiszélesedik. A hát zöldes színű, aszárnyak és a farok némileg sötétebb. A szárnyakon fehér sáv fut végig.
A kelet-ázsiai széncinegék háta zöld, hasuk fakósárga vagy fehér, míg Dél-Ázsiában szürke háttal és fehér hassal tündökölnek.
A hím némileg nagyobb a tojónál, átlagos testtömege 16-22 gramm, míg az utóbbiak 14-20 grammot nyomnak. A széncinege 14 centiméterhosszú, szárnyfesztávolsága 22 centiméter.