Điểm đặc trưng phân biệt nhất của linh miêu tai đen là chùm lông đen dài phía sau đôi tai, dài khoảng 4,4 cm (1,75 in). Linh miêu tai đen còn được gọi là linh miêu sa mạc, mặc dù chùm lông đen là đặc điểm duy nhất chia sẻ với những loài thuộc chi linh miêu (lynx). Biên độ màu sắc da lông có thể từ nâu hung đến đỏ gạch. Lông màu trắng phủ dưới bụng, cằm và cổ họng. Đường kẻ màu đen chạy từ mắt đến mũi. Bộ da lông ngắn và rất rậm. Đôi tai sáng màu phía trước và đen màu phía sau.[5]

Linh miêu tai đen lớn nhất trong nhóm "mèo nhỏ" châu Phi.[5] Con đực cân nặng lên đến 18 kg (40 lb), còn con cái lên đến 16 kg (35 lb). Linh miêu tai đen có chiều cao bờ vai dao động trong khoảng 40 cm (16 in) đến 50 cm (20 in). Chiếc đuôi ngắn. Con đực và con cái trông giống nhau. Đồng tử mắt co lại thành vòng tròn, trong khi đồng tử loài mèo khác co lại theo hình khe hở.[5]