Cechy rozpoznawcze To najmniejszy z wydrzyków, wielkości mewy śmieszki. Ma smukłe ciało z długimi smukłymi skrzydłami. Samiec jak i samica wydrzyka długosternego ubarwione są jednakowo. Dorosłe mają szarobrązowy płaszcz i boki kontrastujące z ciemniejszymi końcami skrzydeł i ogonem. Na głowie mają ciemną czapeczkę wyraźnie odciętą od reszty, boki głowy i kark są natomiast białawożółte. Brzuch koloru szarego. Środkowe sterówki są wąskie i ostro zakończone, dłuższe od ogona o 16–25 cm, a u młodych ptaków tylko o 1–3 cm. Nie są tak sztywne jak u wydrzyka ostrosternego, ale miękko się wyginają. Młode są bardzo ciemne, mają jaśniejsze brzegi piór, przez co wydają się prążkowane. Lot podobny do rybitwy. Ciemna forma wydrzyka długosternego jest niezmiernie rzadka. W przeciwieństwie do wydrzyka ostrosternego i tęposternego w upierzeniu godowym nigdy nie jest całkowicie czarny. Jego brązowo-szare upierzenie jest też w porównaniu z nimi jaśniejsze, ale lotki pozostają ciemne. Nie ma też wyraźnego jasnego pola na lotkach I rzędu. Na piersi nie ma również obroży. Młode tego gatunku wydrzyka są jaśniejsze od pozostałych, a rozróżnia się je głównie po sylwetce.