alexandrae, z nieco ciemniejszymi dolnymi partiami ciała, także bardziej płowożółty, dziób stosunkowo gruby Niektóre ujęcia systematyczne wyróżniają jeszcze dwa podgatunki: Sitta carolinensis oberholseri H. W. Brandt, 1938 – południowo-zachodni obszar Teksasu i wschodni Meksyk; bardzo podobny do S. c. nelsoni jednak nieco ciemniejszy, Sitta carolinensis kinneari van Rossem, 1939 – południowy Meksyk w Guerrero i Oaxaca; najmniejszy podgatunek, podobny do S. c. mexicana, jednak samica ma intensywniejsze, pomarańczowo-płowe dolne części ciała, krótki i gruby dziób.
Morfologia Tak jak inni przedstawiciele tego rodzaju, kowalik karoliński ma dużą głowę, krótki ogon i skrzydła, silny dziób i nogi. Długość ciała 13–14 cm, rozpiętość skrzydeł 20–27 cm i masa ciała 18–30 g.
Dojrzałe samce z podgatunku nominatywnego, S. c. carolinensis, mają blado-niebiesko-szare ubarwienie w górnych partiach ciała, połyskujące, czarne czubki głów i czarne obwódki na górnej części grzbietu. Pokrywy i lotki są bardzo ciemne z bledszymi frędzlami. Nierozłożone skrzydło jest bladoszare i czarne, z cienką, białą przegrodą. Głowa i dolne części ciała są białe.