海南柳莺是小型鸟类，体长9-10cm。上体橄榄绿色，头顶中央自额基至后颈有一条淡绿黄色中央冠纹极为显著，头顶两侧各有一条黑色侧冠纹，眉纹黄色，贯眼纹黑色。翅上有两道淡黄色翅斑，最外侧一对尾羽内翈羽缘白色。下体亮黄色，两胁沾绿。相似种海南柳莺侧冠纹较淡、不为黑色，最外侧两对尾羽内翈白色白斑尾柳莺和冠纹柳莺侧冠纹亦较淡，下体白色沾黄，外侧仅一对尾羽内翈白色或仅具白缘。4-7月是繁殖期。
