De ooievaar is een grote, witte vogel met zwarte vleugelranden. Ooievaars hebben lange, rode poten en een lange, puntige, rode snavel. Mannelijke en vrouwelijke exemplaren zien er hetzelfde uit. Het mannetje is hierbij gemiddeld groter dan het vrouwtje. Een ooievaar wordt ongeveer tussen de 100 en de 120 cm lang (bek tot uiteinde staart). De spanwijdte is 155 tot 165 cm en ze wegen 2,3 tot 4,4 kg. Het zwart van de slagpennen en van de dekveren van de vleugels wordt veroorzaakt door het pigment melanine. De borstveren zijn lang en ruig en vormen een kraag die wordt gebruikt bij de hofmakerij. De irissen zijn dof bruin of grijs. Volwassen exemplaren hebben een rode bek en rode poten, waarvan de kleur wordt veroorzaakt door carotenoïde in het voedsel. In delen van Spanje hebben studies aangetoond dat het pigment is gebaseerd op astaxanthine dat wordt verkregen uit een geïntroduceerde rode rivierkreeft (Procambarus clarkii) en de helder rode kleur van de bek valt zelfs op bij de jongere exemplaren, zelf als ze nog in het nest zitten, dit in contrast met de doffere bek van jongeren elders. De rui van de vogels is nog niet uitgebreid bestudeerd, maar lijkt het gehele jaar plaats te vinden, waarbij de slagpennen vervangen worden tijdens het broedseizoen. Na het uitkomen zijn de jonge ooievaars gedeeltelijk bedekt met korte, verspreide, witachtige donsveren, dat meestal na een week wordt vervangen door een dichtere vacht van wollig wit dons. Bij het uitkomen heeft het kuiken rossige poten, die bij het ouder worden een grijsachtig zwarte kleur krijgen. De bek is zwart met een bruine punt. Tegen de tijd dat het jong veren krijgt, is het verenkleed gelijk aan dat van de volwassen exemplaren alhoewel de zwarte veren vaak wat bruine tinten heeft en de bek en poten een wat doffere bruinrode of oranje kleur hebben. De snavel is meestal oranje of rood met een donkere punt. De snavels krijgen de rode kleur van de ouders de daaropvolgende zomer alhoewel de zwarte punt bij sommige exemplaren zichtbaar blijft. Jonge ooievaars verkrijgen hun volwassen verenkleed in hun tweede zomer.