成年帝企鹅高达100-130厘米，重达20-45千克，是体型最大的企鹅。帝企鹅身披黑白分明的大礼服，喙赤橙色，脖子底下有一片橙黄色羽毛，向下逐渐变淡，耳朵后部最深，全身色泽协调。颈部为淡黄色，耳朵的羽毛为鲜黄桔色，腹部乳白色，背部及鳍状肢则是黑色，鸟喙的下方是鲜桔色。雄皇帝企鹅双腿和腹部下方之间有一块布满血管的紫色皮肤的育儿袋，能让蛋在环境温度低达零下40℃的低温中保持在舒适的36℃。小帝企鹅身上的浅灰白色绒羽可御寒防风，但不防水，防水的陵羽要等到它们快成年时才会长出，慢慢替换身上的绒羽，身体下方的绒羽会先掉。