Flekkpetrellen er en mellomstor petrell med et karakteristisk utseende; helsvart hode og nakke, hvit bringe og buk, hvit på undersiden av vingene med svart innramming. Oversiden av vingene, bakkropp og stjert er svart-hvitt spraglete med et svart bånd bakerst på stjerten. Denne fjærdrakten er unik blant stormfuglene.