Z wierzchu pióra ogona są czarne z dużymi białymi pasami, biegnącymi wzdłuż, poprzez trzy pióra, co jest charakterystyczną, zauważalną w locie, cechą tych ptaków.
Samica jest matowoczarna, z szarym wierzchem ciała. Ma zwykle nieznacznie bardziej matowo ubarwione górne części ciała i bardziej płowożółte dolne partie w porównaniu do samca. Czubek jej głowy może być szary, choć u wielu samic jest czarny, przez co nie mogą być niezawodnie odróżniane od samców. W północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych przynajmniej 10% samic ma czarne czubki głów, jednak wskaźnik ten wzrasta do 40–80% w Górach Skalistych, Meksyku i południowo-wschodnich stanach USA. Młode ptaki przypominają dorosłe osobniki, jednak ich upierzenie jest bardziej matowe.
Zakres występowania trzech innych, znacząco mniejszych gatunków kowalików zachodzi na tereny zasiedlone przez kowalika karolińskiego, jednak żaden z tych ptaków nie ma białego upierzenia, całkowicie otaczającego oko.