Le Pinson des arbres est un passereau commun et facile à reconnaître.
Le mâle adulte nuptial est assez bariolé. Le manteau et le haut du dos sont d'un brun-marron chaud. La tête est d'un gris-ardoise bleuté, excepté le front qui est noir et l'ensemble "lores, joues et couvertures auriculaires" qui est châtain. Le bec est gris bleuté. Deux larges barres blanches séparées de noir sur les couvertures alaires sont diagnostiques et très visibles, au posé comme en vol. Celle des grandes couvertures tend souvent vers le jaune clair. Les rémiges sombres sont ourlées de jaune. Le croupion et les sus-caudales sont olive. La queue sombre montre du blanc aux deux paires de rectrices externes. Les parties inférieures sont d'un rose vineux prononcé, avec parfois une nuance roussâtre. Le bas ventre et les sous-caudales sont blancs. Les pattes sont rosâtres. En hiver, les couleurs sont atténuées et c'est l'usure du plumage qui fera apparaître les belles couleurs sous-jacentes pour la reproduction.
La femelle a un plumage beaucoup plus discret. Le manteau est d'un brun terne. La tête et le dessous sont d'un beige nuancé de gris, excepté les sous-caudales qui sont blanches. La calotte est plus sombre, avec souvent une ligne médiane plus claire. L'œil est cerclé de blanc. Le bec est gris rosâtre ou corne. Les ailes portent les mêmes barres blanches et la queue les mêmes rectrices externes blanches que le mâle, mais le blanc est moins étendu. Le croupion est verdâtre aussi.