Chim ruồi họng xanh có bộ lông màu xanh lục ánh kim, trừ đuôi và cánh có màu sẫm. Con đực có cổ rộng màu xanh dương lấp lánh, còn con cái có cổ màu trắng. Con cái cũng có những đốm xanh lá dọc hai bên ức.[5] Phần đuôi rẽ nhánh rất sâu và được phủ đen ở cuối. Phân loài chỉ định Lepidopyga coeruleogularis coeruleogularis có cổ sẫm hơn, ở phân loài Chrysuronia coeruleogularis conifis thì có màu ngọc lam, và ở Chrysuronia coeruleogularis coelina thì có màu xanh dương nhạt. Cũng như những loài chim ruồi khác, chim ruồi họng xanh có kích thước nhỏ, với chiều dài vào khoảng 8,5–9,5 cm và cân nặng chỉ ở mức 4–4,5 gram.[6] Con đực có mỏ thẳng, ngắn với xương hàm trên màu đen và xương hàm dưới mang sắc hồng.[6]

Chim ruồi họng xanh thường bị nhầm lẫn với những thành viên khác cùng chi bao gồm chim ruồi bụng ngoc bích (Chrysuronia lilliae) và chim ruồi lục sáng (Chrysuronia goudoti). Khác với Chim ruồi họng xanh, chim ruồi bụng ngọc bích đực có cổ màu xanh đậm hơn phủ hết phần bụng, trừ phần đuôi dưới màu trắng.[6] Chim ruồi lục sáng thì có rất ít lông màu xanh dương so với hai loài Lepidopyga còn lại.[6]