Le Chardonneret élégant est un petit passereau, d'une taille inférieure à celle d'un moineau et facile à reconnaître. En effet, l'adulte a une face rouge sang et une grande zone jaune-citron sur l'aile. Il y a un léger dimorphisme sexuel qui, si l'on peut dire, ne saute pas aux yeux. Le mâle a le rouge de la face qui déborde l'œil vers l'arrière tandis que chez la femelle, le rouge s'arrête au niveau de l'œil. Le reste de la tête est noir et blanc. L'œil sombre est inclus dans une zone lorale noire. Le bec, régulièrement conique, est rose pâle. Le dessus du corps (manteau, dos et scapulaires) est brun-chamois, excepté le croupion et les sus-caudales qui sont blancs, ce qui se voit bien chez l'oiseau en vol. Le brun du dessus gagne les côtés de la poitrine où il forme deux taches pectorales bien visibles, et les flancs, tandis que le reste du dessous est blanc. Ailes et queues sont noires avec des taches blanches sur les rémiges et les rectrices. Le large bandeau jaune qui coupe l'aile en deux dans le sens de la longueur est très visible sur l'oiseau en vol. Les pattes sont roses ou rosâtres suivant la saison.
Le juvénile se reconnaît comme chardonneret au bandeau jaune de l'aile et se distingue très facilement de l'adulte à l'absence de rouge sur la face. De plus, la tête et le dessous de son corps sont beige blanchâtre et finement striés de brun.
Les oiseaux des sous-espèces orientales, caniceps ou subulata, ont la tête et le dessus du corps d'un brun-gris assez pâle.