神鹫的羽毛为通体黑色，仅在翅膀下面有白色的较大的三角形或条状区域，尤其是雄性。其腿和脚为灰色，喙为乳白色，脖子上有黑色的遂毛，眼睛为棕红色。幼鸟为斑驳的深棕色，头部带黑色。其飞翔羽的下面不是白色而是斑驳的灰色。加州神鹫的头部和颈部的羽毛较少，使皮肤能脱水达到灭菌效果，并且可接收太阳的紫外线照射，这种结构有利于健康。在情绪变化时，头部和颈部的皮肤明显地发红，使个体间能互相沟通。皮肤的颜色从微黄色到泛红的桔色，各不相同。与常见的勐禽相反，雌性比雄性个头小。总长为117到135厘米，翼展平均为2.77米。