毛耳飞鼠身体比小飞鼠大，外形也有所不同。体长18～26厘米，尾长10～16厘米，后足长约3厘米，耳长约1—2厘米。它的体重为150克左右，是小型鼯鼠中较大的一种。耳后缘有缺凹，其基部前后各有一个长的毛簇，体毛密厚柔软；头部上面及体背面呈光泽的红褐带橙色，并有黑色闪光，有的呈棕褐色，也有的呈浅黄带赤色，杂以褐斑或花自细斑纹；飞膜较大，背面黑褐色，略带赤褐色，其前端边缘呈鲜锈褐色，尾毛蓬松，略呈左右对分状态，尾上面淡栗褐色或灰褐色。体腹面一般为淡赤褐色或浅黄色或淡棕黄色，有时白色。前后足呈暗褐色或黄褐色，足被以长毛，将每一个爪部分遮盖起来。

毛耳飞鼠颅骨略为狭窄，其宽约为长的60.5%，鼻骨长明显超过眶间宽，其后端中间尖突，略超出前颌骨后端。眶后突不发达，短而尖细，其前方无凹刻。脑颅甚为拱隆；腭骨后缘中间有尖突。

毛耳飞鼠颊齿构造甚为复杂，但齿冠较低；最后上前臼齿比臼齿小，不超过第一上臼齿的齿冠面。臼齿的基本式样与小飞鼠很相似，但齿嵴皱褶、有深沟和凹陷。第一上前臼齿位于第二大前臼齿前齿尖的内侧。阴茎骨短而宽，从上面看约呈长方形，与鼯鼠属的相似，但较短。