Dvergdykker blir omkring lang og veier . Vingespennet er cirka . Arten har forholdsvis kort hals og tykt rett nebb, men i motsetning til mange av de andre lappedykkere mangler dvergdykkeren hodepryd. Iris er mørk rødbrun og beina grønngrå til mørkt blygrå. Både hannen og hunnen er likt utseende. Sommerdrakten er mørk med sort isse og kastanjebrune kinn, hals og strupe. Den har en karakteristisk svovelgul flekk i nebbrota (munnviken), som står i sterk kontrast til det mørke hodet. Vinterdrakten er betraktelig lysere. Den kastanjebrune fargen på kinn og hals erstattes med en gulaktig brun tone. Buken er hvit.