Volwassen Amerikaanse stierkikkers bereiken een kop-romplengte van 15 tot 20 cm; soms zelfs 25 cm. De dieren zijn olijfgroen tot geelbruin, vaak met een vlekkenpatroon op de rug. Juvenielen hebben vaak een groene kop en rug. Mannetjes hebben opvallend grote trommelvliezen, die ongeveer tweemaal zo groot zijn als de ogen. Het trommelvlies van vrouwtjes blijft kleiner. In tegenstelling tot alle inheemse kikkersoorten hebben Amerikaanse stierkikkers geen ruglijsten op de overgang van rug naar flanken. De gelijkende inheemse groene kikkers hebben meestal een groene rugstreep. Amerikaanse stierkikkers hebben die nooit.
De kikkervissen lijken op die van groene kikkers, maar hebben donkere kleine stipjes (alsof ze gezet zijn met een fijn stiftje) over de rug, flanken en staart. Ze kunnen uitgroeien tot meer dan 15 cm. Maar let op: ook larven van groene kikkers en de knoflookpad kunnen ongeveer net zo groot worden. De hiervoor beschreven ‘stipjestekening’ onderscheidt dan echter altijd de Amerikaanse stierkikkerlarven van de grote larven van inheemse soorten.
Het legsel ziet eruit als een doorzichtige 'pannenkoek' van één eilaag dik en tot meer dan twee meter in doorsnede. Het is dus heel anders gevormd dan de legsels van de inheemse kikker- en paddensoorten. Wanneer het net gelegd is, drijft het legsel op het wateroppervlak, maar binnen een dag zinkt het naar de bodem, of blijft op waterplanten liggen. Ondanks de grote afmetingen zijn legsels lastig te vinden. Soms valt het legsel uit elkaar onder invloed van stroming of de wind.
Verwisseling is vooral mogelijk met de inheemse groene kikkers. RAVON heeft een herkenningskaart gemaakt om de Amerikaanse stierkikker goed te kunnen determineren. Ook de geluiden van deze soort zijn duidelijk herkenbaar. Mannetjes roepen de hele zomer door met een piek in mei, juni en juli. De roep klinkt als het loeien van een koe. De belangrijkste geluiden (roepend mannetje en vluchtroepje (‘iep’) van jonge dieren) staan op deze pagina. Het zeer karakteristieke vluchtroepje is vaak langs wateren met deze soort te horen, als de kikkers vanaf de kant het water in springen. Inheemse groene kikkers kunnen een vergelijkbare alarmkreet slaken, maar doen dat uiterst zelden. Voor nog meer geluidsopnames verwijzen we naar deze website.