叉尾太阳鸟（指名亚种）雄性成鸟头顶至后颈间为绿色，具金属光泽，背羽绒黑，腰呈鲜黄色，翅为暗褐色，外缘以橄榄黄，尾上覆羽和中央尾羽金属绿色，在不同折光下或呈蓝紫色，中央尾羽羽轴先端延长如针状，外侧4对尾羽具清晰纯白端斑和翠绿色羽缘；眼先、颊、耳羽概黑，头侧或渲染褐红色，髭纹翠绿而具金属光泽，或呈辉紫色，颏、喉、上胸暗褐红，下胸橄榄黄，有时染以灰褐色，下体浅绿黄色不鲜亮，近下胸处渲染灰色，胁部丝白或微缀黄色，翅下覆羽白色。 雌性成鸟冠部或冠部羽基灰褐至褐色，上体橄榄黄染绿，两翅暗褐，狭缘以橄榄黄，尾羽褐黑，中央尾羽羽轴不延长，外侧尾羽具明显的白色羽端，向外渐形大；眼先灰黑，头侧浅橄榄绿，颏、喉或为灰绿色，胸部呈较深灰绿黄，腹部为灰绿色，渐转浅淡，尾下覆羽淡乳黄或乳白色。 幼鸟冠部羽基隐约可见暗褐色，头、颈两侧灰绿，下体羽毛呈绒状；喉灰微沾黄绿，胸部黄绿色较深，腹和两胁淡黄，余与雌性成鸟相似。 华南亚种与指名亚种在其特殊的尾形和羽色上均相近似；华南亚种雄性成鸟背橄榄绿，喉与胸皆赭红，雌性成鸟上体橄榄黄绿色，较指名亚种鲜亮，两个亚种下体羽色均不稳定，羽色变异与季节、分布高度无关。 叉尾太阳鸟体型纤细；嘴细长下弯，上下嘴缘先端约1/3呈细锯齿状；翼短圆，第一枚初级飞羽短小，尾呈楔形；跗蹠纤细而长，具盾状鳞 。雄性成鸟体重5.0~7.0克，全长9.5~11.5厘米，翅4.5~5.5厘米，尾4.0~5.2厘米；雌鸟体重4.5~7.0克，全长7.9~10.0厘米，翅4.2~4.8厘米，尾2.5~3.0厘米 。