De beekdonderpad behoort tot de familie van de donderpadden (Cottidae). Het is een bodemvis met een brede afgeplatte kop, zeer grote bek, grote borstvinnen en los van elkaar staande buikvinnen. De flanken zijn afhankelijk van de bodemkleur waar ze zich op bevinden, bruin tot grijskleurig met donkere vlekkerige banden dwars op het lichaam. De beekdonderpad kan tot 12 centimeter groot worden. Onderscheid met de zeer sterk gelijkende rivierdonderpad is alleen te maken bij dieren tot een lengte van 6 cm, waarbij rivierdonderpadden ruwe stekeltjes op de flanken en rug hebben en beekdonderpadden gladde flanken. Het onderscheid met de gelijkende uitheemse Pontokaspische grondelsoorten zoals marmergrondel, kesslers grondel en zwartbekgrondel is te maken doordat de buikvinnen van deze soorten zijn vergroeid tot een zuignap, bij beekdonderpad zijn ze gescheiden. Voor meer informatie over gelijkenissen en verschillen wordt verwezen naar de herkenningskaart bodemvissen.