Charakterystyka Cechy gatunku thumb|Charakterystyczne u czarnogłówki jest czarne upierzenie wierzchu głowy sięgające za kark do płaszcza To niewielki ptak o dużej głowie i grubej szyi. Obie płcie ubarwione identycznie. Upierzenie na wierzchu brązowoszare, od spodu beżowobiałe. Na głowie matowo-czarna czapeczka sięgająca do krawędzi płaszcza, za karkiem ma kształt długiego i szerokiego krawacika, na podgardlu czarny szeroki „krawat” o rozmytych brzegach (u bardzo podobnej sikory ubogiej czapeczka jest błyszcząca i nie sięga do płaszcza, a śliniak jest dużo mniejszy i ma ostre brzegi). Na skrzydle przejaśnienie, biała wstawka (jest to pewna, lecz nie zawsze dobrze widoczna cecha odróżniająca od sikory ubogiej, która jej nie ma) – charakterystyczne białawe ubarwienie zewnętrznych chorągiewek lotek drugorzędowych, które przy złożonym skrzydle tworzą podłużny jasny pasek na brązowo-szarym tle, widoczny z daleka. Białe policzki. Dziób krótki, czarny. Boki ciała są płowe. Młode podobne do dorosłych. Gdy nie zna się jej śpiewu, łatwo ją przeoczyć. Trudności w czasie obrączkowania i oznaczania sprawia duże podobieństwo do sikory ubogiej. U niej jednak sterówki są mniej więcej tej samej długości, podczas gdy u czarnogłówki zewnętrzne są przynajmniej o 5 mm krótsze niż środkowe, a ogon od spodu jest wyraźnie schodkowaty.