N. thoracotaeniatus có chiều dài cơ thể tối đa được ghi nhận là 13,5 cm.[4] Cá trưởng thành có màu xám đen, chuyển sang màu bạc ở ngực và dưới đầu. Vùng thân màu xám bạc này có 3 vạch sọc màu nâu sẫm. Cá con có kiểu hình tương tự cá trưởng thành, nhưng có một đốm đen lớn viền xanh lam sáng ở giữa vây lưng. Vây bụng màu vàng. Có hai đường sọc xanh óng băng ngang mắt.

Cá con và cá trưởng thành có kiểu hình khá giống với Neoglyphidodon mitratus.[3]

Số gai ở vây lưng: 13; Số tia vây ở vây lưng: 13–14; Số gai ở vây hậu môn: 2; Số tia vây ở vây hậu môn: 13–14; Số gai ở vây bụng: 1; Số tia vây ở vây bụng: 5.[4]