Det mest karakteristiske med løvsangeren er den hvite eller gulhvite øyenbrynstripa. Brystet og strupen er gulhvit, hvitere på buken. På oversiden er den grålig olivengrønn. De tynne beina er som oftest grårosa, men kan iblant være mørk brungrå. Løvsangeren er knapt mulig å skjelne fra gransanger i felten, bare på utseende. Sangen er imidlertid svært ulik, og lokketonen – et tostavet – kan med noe trening skilles fra gransangerens en-stavelses lokketone.