Grösste europäische Meise; recht langschwänzig. Geschlechter ähnlich. Altvögel im Wesentlichen oberseits gelbgrün, unterseits gelb. Flügel blaugrau, eine weisse Flügelbinde. Kennzeichnendes Muster aus schwarzer Scheitelkappe mit weissem, dreieckigem Wangenfleck. Von der schwarzen Kehle zieht sich ein breites, leuchtend schwarzes Band längs der Bauchmitte die gesamte Unterseite entlang; beim Männchen bildet es einen breiten schwarzen Fleck zwischen den Beinen; gesamtes Band beim Weibchen viel schmaler. Kräftiger, schwerzer Schnabel. Beine blaugrau. Jungvögel mit russschwarzem Scheitel, braunem Rücken, gelb verwaschenen Wangen und matter gelber Unterseite..

Die Kohlmeise ist etwa sperlingsgross. Sie turnt lebhaft in Bäumen und Büschen herum und hüpft am Boden. Die höchste Populationsdichte mit etwa 5 - 10 Paaren pro Hektar erreicht sie in lichten Mischwäldern und Parkanlagen. Im geschlossenen Nadelwald ist sie nur selten anzutreffen.
Zur Auspolsterung der Höhle sammelt vorwiegend das Weibchen feine Halme, Moos, Fasern und Haare. Das unvollständige Gelege wird beim Verlassen des Nestes zugedeckt. Das Weibchen brütet allein und wird dann oft vom Männchen gefüttert.
Trotz hoher Vermehrungsrate kommt es zu keiner Überpopulation, da im ersten Lebensjahr meist 85 Prozent der Kohlmeisen sterben. Sie verbringen den Winter im Brutrevier und bevölkern in Scharen die Futterplätze. Nach Meisenart halten sie Sonnenblumenkerne mit beiden Füssen auf einem Zweig fest und bearbeiten die Schale bis sie den Kern verspeisen können.