黄腹树莺的性别鉴别比较困难，主要依据雄鸟和雌鸟的外观上的特征来区分。雄鸟头部有褐色和绿色混合涂料，以及黑色耳羽和眉羽；耳羽和眉羽在雌鸟头部是条状，头顶羽毛外缘有白色会比较明显；但是如果细节特征不清楚的情况下，就只能通过鸟叫来判断它们的性别了。雄性黄腹树莺发出一种高亢的叫声「ti-ti-ti-ti-ti-ti-ti-ti」，雌性则发出更柔和的「rurr-rurr-rurr-rurr」叫声。
黄腹树莺雌雄两性羽色相似。
上体概呈暗橄榄褐色，腰和尾上覆羽较淡;自鼻孔向眼上后方延伸至后颈的一条狭长的眉纹呈淡黄色、白色或皮黄色的;从嘴基穿过眼向后延伸至颈部的贯眼纹，呈暗褐色;眼先和耳羽和颊褐色和黄色相混杂，而黄色占得比例大得多;两翅和尾羽黑褐色，各羽外翈羽缘的棕褐色较鲜亮，两翅与尾表面与背同色，仅外侧飞羽羽缘更显棕色。
下体的颏、喉灰棕色或皮黄色沾灰;胸和两胁呈灰橄榄褐色;下体余部淡黄色，肛区和尾下覆羽浅黄色。
黄腹树莺怎么分公母? 黄腹树莺怎么辨别公母
虹膜褐色;上嘴褐色或棕褐色，下嘴黄褐色或肉色;脚淡棕色或肉褐色。
指名亚种上体概呈橄榄褐色;颏、喉沾棕，胸和两胁呈灰橄榄色;西藏亚种体较棕，少绿色;腹和胁有较浓的黄色渲染;台湾亚种上体棕褐;喉和胸较少灰色。
大小量度：体重♂6-7g，♀7-7g;体长♂108-121mm，♀100-106mm;嘴峰♂9-10mm，♀9-10mm;翅♂51-58mm，♀49-54mm;尾♂49-51mm，♀45-52mm;跗蹠♂18-21mm，♀18-22mm。(注：♂雄性;♀雌性)
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