Linh dương sừng xoắn châu Phi là loài linh dương có sừng cong xoắn. Con đực khi đứng bờ vai cao từ 105 đến 115 cm (41 đến 45 in), với con cái khoảng 95 đến 110 cm (37 đến 43 in). Đây là loài lưỡng hình giới tính, linh dương cái nhỏ hơn linh dương đực.[10] Chiều đài từ đầu đến hết thân cả đực và cái đạt khoảng 120 đến 130 cm (47 đến 51 in), đuôi dài 25 đến 35 cm (9,8 đến 13,8 in). Cân nặng con đực khoảng từ 100 đến 125 kg (220 đến 276 lb), con cái khoảng từ 60 đến 90 kg (130 đến 200 lb).[3]

Màu lông của linh dương sừng xoắn châu Phi thay đổi theo mùa. Vào mùa đông, bộ lông có màu nâu xám còn ống chân và phần thân sau có màu trắng, lông dài màu nâu mọc trên đầu, cổ và vai. Vào mùa hè, bộ lông trở lại gần như hoàn toàn màu trắng hoặc màu cát vàng.[3] Đầu được đánh dấu bằng các mảng màu nâu hoặc đen có hình chữ 'X' trên mũi. Linh dương có râu thô và lỗ mũi đỏ nổi bật. Lông đen dài nhô ra giữa cặp sừng cong và xoắn ốc, kết thúc tại mảng lông bờm ngắn trên cổ.[11]

Sừng xuất hiện ở cả linh dương đực lẫn cái, có 2 đến 3 vòng xoắn, thường dài 55 đến 80 cm (22 đến 31 in) ở con cái và 70 đến 85 cm (28 đến 33 in) ở con đực, mặc dù chiều dài tối đa được ghi nhận là 109,2 cm (43,0 in).[3] Khúc sừng dưới và giữa được đánh dấu bằng một chuỗi 30 đến 35 lằn gợn hình vòng.[3] Đuôi ngắn, mảnh mai, kết thúc với một búi lông đen. Móng guốc rộng với lòng bàn chân phẳng và móng huyền khỏe giúp linh dương bước đi trên cát mềm.[11] Tất cả bốn chân đều có tuyến mùi hơi.[3] Linh dương sừng xoắn châu Phi có tuổi thọ trung bình trên 19 năm trong hoang dã,[5] có thể được kéo dài đến 25 năm dưới điều kiện nuôi nhốt.[3][10]

Linh dương sừng xoắn châu Phi có sự tương đồng mật thiết với linh dương sừng kiếm (scimitar oryx), nhưng được phân biệt bằng hình dạng sừng và dấu vết trên mặt. Trong khi linh dương sừng xoắn châu Phi có sừng cong xoắn, còn linh dương sừng kiếm lại có cặp sừng thẳng, dài 127 cm (50 in). Linh dương sừng xoắn châu Phi có 1 chùm lông nâu mở rộng từ bệ đáy cặp sừng đến giữa đôi mắt. Một mảng trắng, nối tiếp từ chùm lông nâu, kéo dài đến giữa má. Mặt khác, linh dương sừng kiếm có vầng trán trắng với chỉ một vệt màu nâu nổi bật kèm mỗi vằn sọc nâu phía hai bên kéo ngang qua mắt.[3] Loài này khác với những loài linh dương khác ở hàm răng lớn và vuông như bò nhà, thiếu vắng những tuyến giải phẫu điển hình trên mặt.[3]