A. xanthotis có chiều dài cơ thể tối đa được ghi nhận là 20 cm[3]. Phần lớn vùng thân giữa có màu vàng xám, chuyển thành màu đen ở lưng và một phần thân sau; vảy có viền đen nhạt. Đầu và thân trước màu nâu sẫm, có một đốm vàng tươi có kích thước tương đương con ngươi ở sau nắp mang. Vây lưng và vây hậu môn có màu đen, dải viền màu trắng xanh lam ở vây lưng và dải viền màu xanh óng ở vây hậu môn. Vây đuôi có màu vàng[4][5].

A. xanthotis có kiểu màu khá giống với Apolemichthys xanthurus, một loài có phạm vi tập trung ở Ấn Độ Dương. Sự khác biệt rõ nhất giữa hai loài là vùng màu nâu sẫm bao phủ khắp đầu, mang và một phần thân trước ở A. xanthotis; trong khi ở A. xanthurus, vùng màu nâu chỉ bao phủ đầu và một phần trước của mang. Bên cạnh đó, vì vảy của A. xanthurus có các đốm đen tạo cho A. xanthurus có vẻ ngoài sẫm xám hơn A. xanthotis[6].

Cá con của A. xanthotis và A. xanthurus không sự khác biệt rõ ràng như cá trưởng thành. Với kiểu màu như cá trưởng thành, cá con của hai loài còn có thêm một dải sọc đen băng qua mắt[6].

Số gai ở vây lưng: 14; Số tia vây ở vây lưng: 17–19; Số gai ở vây hậu môn: 3; Số tia vây ở vây hậu môn: 17–18; Số tia vây ở vây ngực: 16–17; Số gai ở vây bụng: 1; Số tia vây ở vây bụng: 5[4].