Kenmerk Volwassen koolmezen zijn circa 14 centimeter groot, hebben een spanwijdte van 22,5-25,5 centimeter en een gewicht van gemiddeld 17 gram. De koolmees heeft een zwarte kruin, witte wangvlekken, een gele borst en daarop overlangs een zwarte band. Mannetjes zijn te herkennen aan de duidelijk bredere zwarte band, maar ook aan de grotere hoeveelheid zwart tussen de poten en meer glans op de kop. De koolmees is de grootste soort mees, zoals de wetenschappelijke soortnaam verraadt: major betekent groot. De vlucht van de koolmees is meestal gelijk aan die van andere mezen. In grote bogen vliegt de koolmees door de lucht, afwisselend wordt met de vleugels geslagen en gezweefd.