Заметно мельче воробья; размерами и сложением сходна с чижом, от которого отличается отсутствием зеленовато-желтых тонов в оперении и красным пятном на лбу. Длина тела 12–14 см, размах крыльев 20–23 см, масса 10–18 г. При кормежке ловко зависает на концах тонких веточек, как чиж.
Клюв в гнездовой период полностью темный, осенью и зимой желтоватый, конической формы, более стройный, чем у коноплянки. Иногда среди обыкновенных чечёток встречаются очень крупные длинноклювые особи, которых ранее выделяли в самостоятельный подвид «holboelli». Верхняя сторона тела с рядами темных пестрин, сероватая или серовато-коричневая. В свежем пере (осенью и зимой) фон окраски верха коричневый, а в центральной части спины заметны две продольные беловатые полосы. Область поясницы и надхвостье немного светлее спины (у самцов розоватые) и тоже с темными штрихами. Низ светлый, с широкими продольными пестринами на боках. Вокруг клюва — темное окаймление, под ним черноватое пятно. На лбу малиново-красное пятно с четкими очертаниями. У старых самцов, в отличие от самок и самцов-первогодков, грудь и щеки интенсивно-розовые или красные, а число темных пестрин на боках меньше. На крыле две грязно-белых узких перевязи. Второстепенные маховые и рулевые перья с узкой беловатой каймой. Молодые в гнездовом наряде без красного пятна на лбу и темного пятна на горле, с многочисленными черными продольными пестринами на голове, верхней и нижних сторонах тела.
Позывки в стаях — звонкое «че-че, чет, чет, чет», жужжащее «чжии», более монотонное, чем у чижа. Песня — набор жужжащих и щебечущих трелек, на пролете поют мало.