Phần thân của Sóc bay lùn Nhật Bản có thể có chiều dài phần thân từ 14 đến 20 cm, chiều dài đuôi từ 10 đến 14 cm và nặng từ 150 đến 200 g. So với loài bản địa khác là Sóc bay khổng lồ Nhật Bản có cân nặng lên đến 1500 g, chúng có kích thước nhỏ hơn rất nhiều. Lưng của loài này có bộ lông màu xám nâu, và phần bụng được bao phủ bởi lớp lông màu trắng. Như các loài sóc bay thông thường, Sóc bay lùn Nhật Bản có lớp màng dù lượn mà chúng sử dụng để di chuyển qua các cây. Tuy nhiên, chúng lại chỉ có lớp màng kéo dài từ cổ tay đến mắt cá chấn mà không có màng giữa chân và đuôi giống một số loài sóc khác.