白眉长臂猿是长臂猿中体型较大的一种，头很小，面部短而扁，体长为45～65厘米，体重10～14千克，无尾，前肢明显长于后肢。体毛蓬松，雄兽的体色大都为暗黑褐色，但阴茎处的毛丛为白色，另外额部附近有一道明显的白纹，如同白色的眉毛，因此得名。雌雄异色，雄性褐黑色或暗褐色，具白色眼眉，头顶的毛较长而披向后方，故头顶扁平，无直立向上的簇状冠毛。雌性大部灰白或灰黄色，眼眉更为浅淡，颜面宽阔而被以灰白短稀毛，面周更趋浅淡，白色。