Løvmeisen blir cirka 11–12 cm lang of veier 8,9–15 g. Den ligner granmeis, men issen er mer intenst sort og glinsende, og kinnene ikke like hvite som hos granmeisen. Fjærdrakten er i hovedsak gråbrun på oversiden og hvit i buken, med et svakt brunskjær i det hvite langs flankene. Kjønnene er like, men ungfuglene har mer ei sotfarget eller brunaktig hette uten glans. Den fysisk minste og mørkeste av alle variantene er den britiske løvmeisen (ssp. ), som nå mer inngår i nominatformen på grunn av små kliniske forskjeller med denne.