Antarktispetrellen måler gjennomsnittlig 42 cm i lengde og er en stor, mørkbrun- og hvitfarget petrell med kompakt kropp og lange, smale vinger. Hode, rygg og stjertspissen er mørkbrun. Fremkanten og vingespissen på oversiden av vingen, og fremkanten på undersiden av vingen er mørkbrun, mens resten av vingen er hvit. Halepartiet innenfor den mørke stjertspissen er hvitt og bortsett fra det mørke hodet og fremre del av brystet er resten av undersiden hvit.