Grzbiet, porośnięty gęstą, krótką sierścią, najczęściej jest brązowy, brzuch czarny, na policzkach, za uszami i na bokach ciała widnieją wyraźne żółtawe plamy, zaś końcówka nosa, okolice pyszczka i stopy są białe. Brzuch ma wybarwienie jednolicie czarne, co jest cechą wyjątkową pośród ssaków. Najczęściej wybarwienie części brzusznej jest znacznie jaśniejsze od grzbietu. W poszczególnych obszarach występowania gatunku spotyka się także inne warianty ubarwienia, a oprócz spotykanych odmian żółtawych, jasnobrązowych i albinotycznych znaną formą jest także odmiana melanistyczna. Chomik europejski jest jednym z najbardziej kolorowych ssaków w Europie.
thumb|Szkic szkieletu chomika europejskiego, Christian Heinrich Pander, 1821
Anatomia Wzór zębowy I C P M 16 = 1 0 0 3 1 0 0 3
Chomik europejski ma 16 zębów: 2 siekacze i 6 trzonowców rozstawione na dole i na górze. Siekacze nie mają korzenia, dlatego rosną przez całe życie chomika. Zwierzę może je ścierać, jedząc twardy pokarm.