Это очень стройные красивые попугаи.

Длина тела 17—19,8 см, выставочные особи длиной до 21 — 23 см. Длина крыла 9,5 — 10,5 см, хвоста — 8—10 см; вес 40—45 г. Благодаря хвосту кажется гораздо крупнее.
Основная окраска оперения защитного (покровительственного) травянисто-зелёного цвета. Передняя часть головы и горло жёлтые. По бокам головы расположено по вытянутому фиолетовому пятну, под которыми находятся по три с каждой стороны горла чёрных пятнышка. Задняя часть головы, затылок и верх спины с тёмной бурой волнистостью по жёлтому фону. Волнистость на голове от тонкой и нежной переходит на спину в более широкую и грубую. У молодых птиц волнистый рисунок не такой чёткий, как у взрослых, и начинается сразу от восковицы. Такой окрас сохраняется у них до тех пор, пока не появится жёлтая маска. У молодых птиц хвост намного короче, чем у взрослых. Хвост длинный, ступенчатой формы.
Перья на лбу у самца волнистого попугайчика обладают интересным свойством: они флуоресцируют под действием ультрафиолетовых лучей.