Белка-летяга внешне похожа на небольшую короткоухую белку, но между передними и задними лапами у неё имеется широкая кожная складка, покрытая шерстью — летательная перепонка, играющая роль парашюта и частично несущей поверхности при прыжках. Спереди она поддерживается длинной серповидной косточкой, идущей от запястья и приблизительно равной по длине предплечью. В отличие от других летяг, у обыкновенной летяги нет летательной перепонки между задними ногами и основанием хвоста. Хвост длинный, опушен густым длинным мехом. Размеры у неё небольшие, чуть мельче белки: длина тела 12—22,8 см, хвоста — 11—13 см, ступни — 3-3,9 см, уха — 1,5-2,1 см; масса до 170 г. Голова округлая, тупоносая, с большими и выпуклыми, в связи с сумеречным и ночным образом жизни, чёрными глазами. Уши закруглённые, без кисточек. Конечности довольно короткие, задние длиннее передних. Когти короткие, сильно изогнутые, острые. Сосков 4 пары. Мех у белки-летяги густой, мягкий, шелковистый, значительно нежнее и гуще, чем у белки. Верх тела окрашен в серебристо-серый цвет, часто с охристым или бурым оттенком, низ тела — белый с палевым налётом. Глаза окружены чёрным ободком. Хвост очень пушистый, светлее тела; волосы на нём имеют слабый «расчёс» в стороны. Зимняя шерсть особенно пышная, различных оттенков серого. Линяет летяга дважды в год подобно белке и в том же порядке