Ο Anchiornis είναι ένας μικρός, πρώιμος τροοδοντικός δεινόσαυρος με τριγωνικό κρανίο όπως και οι άλλοι τροοδοντικοί. Επίσης, ο Anchiornis είχε μακριά πόδια, συνήθως ένδειξη ισχυρού δρομέα. Ωστόσο, τα εκτεταμένα φτερά των ποδιών δείχνουν ότι τα μακριά πόδια μπορεί να είναι ένα υποτυπώδες χαρακτηριστικό, επειδή τα ζώα που τρέχουν τείνουν να έχουν μειωμένες και όχι αυξημένες τρίχες ή φτερά στα πόδια τους. Τα μπροστινά άκρα του Anchiornis ήταν επίσης πολύ μακριά, πράγμα ασυνήθιστο μεταξύ των τροοδοντικών (που τείνουν να είναι βραχύχειλα), αλλά παρόμοιο με τα δρομοσαυρίδια και τα πρώιμα πτηνά, τονίζοντας τη βασική ("πρωτόγονη") θέση του μεταξύ των δεινοπουλιών.
Φτερά
Ενώ το πρώτο δείγμα του Anchiornis, που βρέθηκε στη δεκαετία του 2000, διατηρούσε μόνο αμυδρά ίχνη φτερών γύρω από το διατηρημένο τμήμα του σώματος, το καλά διατηρημένο δεύτερο δείγμα παρουσίασε σχεδόν πλήρη διατήρηση των φτερών, επιτρέποντας στους ερευνητές να προσδιορίσουν τη δομή των φτερών και τον τρόπο κατανομής τους.
Όπως και σε άλλα πρώιμα πτηνά, όπως ο Microraptor, ο Anchiornis είχε μεγάλα φτερά, που αποτελούνταν από φτερά πτήσης προσαρτημένα στον βραχίονα και το χέρι (όπως στα σύγχρονα πτηνά) καθώς και φτερά πτήσης στα πίσω πόδια, σχηματίζοντας μια διάταξη πρόσθιων και οπίσθιων φτερών. Το μπροστινό φτερό του Anchiornis αποτελούνταν από 11 κύρια φτερά και 10 δευτερεύοντα φτερά. Σε αντίθεση με τον Microraptor, τα πρωτεύοντα φτερά στον Anchiornis είχαν περίπου το ίδιο μήκος με τα δευτερεύοντα και σχημάτιζαν μια πιο στρογγυλεμένη πτέρυγα, με καμπυλωτά αλλά συμμετρικά κεντρικά πτερύγια, μικρό και λεπτό σχετικά μέγεθος και στρογγυλεμένες άκρες, που όλα υποδηλώνουν φτωχότερη αεροδυναμική ικανότητα σε σύγκριση με τον μεταγενέστερο συγγενή του. Στον Microraptor και τον Archaeopteryx, τα μακρύτερα φτερά του μπροστινού φτερού ήταν πιο κοντά στην άκρη της πτέρυγας, κάνοντας τις πτέρυγες να φαίνονται μακριές, στενές και μυτερές. Ωστόσο, στον Anchiornis, τα μακρύτερα φτερά της πτέρυγας αγκυρώνονταν κοντά στον καρπό, καθιστώντας την πτέρυγα πλατύτερη στη μέση και στενεύοντας κοντά στην άκρη για ένα πιο στρογγυλεμένο, λιγότερο προσαρμοσμένο στην πτήση προφίλ.
Τα πίσω φτερά του Anchiornis ήταν επίσης μικρότερα από εκείνα του Microraptor και αποτελούνταν από 12-13 φτερά πτήσης που αγκυρώνονταν στην κνήμη (κάτω πόδι) και 10-11 στο μετατάρσιο (άνω πόδι). Επίσης, σε αντίθεση με το Microraptor, τα φτερά των οπίσθιων πτερύγων ήταν μακρύτερα πιο κοντά στο σώμα, ενώ τα φτερά των ποδιών ήταν κοντά και κατευθύνονταν προς τα κάτω, σχεδόν κάθετα στα οστά των ποδιών. Σε αντίθεση με οποιονδήποτε άλλο γνωστό δεινόσαυρο του Μεσοζωικού αιώνα, τα πόδια του Anchiornis (εκτός από τα νύχια) ήταν πλήρως καλυμμένα με φτερά (πολύ μικρότερα από αυτά που αποτελούσαν την οπίσθια πτέρυγα).
Δύο τύποι απλούστερων, χνουδωτών φτερών κάλυπταν το υπόλοιπο σώμα, όπως και στον Sinornithosaurus. Μακριά χνουδωτά φτερά κάλυπταν σχεδόν ολόκληρο το κεφάλι και το λαιμό, τον κορμό, τα άνω πόδια και το πρώτο μισό της ουράς. Το υπόλοιπο τμήμα της ουράς έφερε φτερά ουράς (rectrices).
Χρώμα
Το 2010, μια ομάδα εξέτασε πολυάριθμα σημεία στα φτερά ενός εξαιρετικά καλά διατηρημένου δείγματος Anchiornis για να εξετάσει την κατανομή των μελανοσωμάτων, των χρωστικών κυττάρων που δίνουν στα φτερά το χρώμα τους. Μελετώντας τα μελανοσώματα και συγκρίνοντας τα με εκείνα των σύγχρονων πτηνών, οι επιστήμονες μπόρεσαν να χαρτογραφήσουν τα χρώματα και τα σχέδια που υπήρχαν στο Anchiornis όταν ήταν ζωντανό. Αν και η τεχνική αυτή είχε χρησιμοποιηθεί και στο παρελθόν, ο Anchiornis έγινε ο πρώτος δεινόσαυρος του Μεσοζωικού για τον οποίο ήταν γνωστός σχεδόν ολόκληρος ο χρωματισμός της ζωής του.
Τα περισσότερα από τα φτερά του σώματος του Anchiornis ήταν γκρι και μαύρα. Η κόμη των φτερών της κεφαλής ήταν κυρίως κοκκινωπή με γκρίζα βάση και μπροστινή πλευρά, ενώ το πρόσωπο είχε κοκκινωπές κηλίδες ανάμεσα σε κυρίως μαύρα φτερά της κεφαλής. Τα φτερά των μπροστινών και των πίσω φτερών ήταν λευκά με μαύρες άκρες. Τα καλύμματα (μικρότερα φτερά που καλύπτουν τις βάσεις των μακρών φτερών των φτερών) ήταν γκρίζα, σε αντίθεση με τα κυρίως λευκά κύρια φτερά. Τα μεγαλύτερα καλύμματα της πτέρυγας ήταν επίσης λευκά με γκρίζες ή μαύρες άκρες, σχηματίζοντας σειρές από πιο σκούρες κουκίδες κατά μήκος του μέσου της πτέρυγας. Αυτές είχαν τη μορφή σκούρων λωρίδων ή ομοιόμορφων σειρών κουκίδων στην εξωτερική πτέρυγα (κύρια καλύμματα φτερών), αλλά μια πιο ανομοιόμορφη σειρά από στίγματα στην εσωτερική πτέρυγα (δευτερεύοντα καλύμματα). Οι κνήμες των ποδιών ήταν γκρίζες, εκτός από τα μακριά φτερά των οπίσθιων φτερών, και τα πόδια και τα δάχτυλα των ποδιών ήταν μαύρα.
Όπως πολλά σύγχρονα πτηνά, ο Anchiornis παρουσίαζε ένα πολύπλοκο μοτίβο χρωματισμού με διαφορετικά χρώματα σε διάστικτα μοτίβα σε όλο το σώμα και τα φτερά, ή "χρωματισμό εντός και μεταξύ των φτερών". Στα σύγχρονα πτηνά, αυτή η χρωματική διαμόρφωση χρησιμοποιείται για την επικοινωνία και την επίδειξη, είτε προς τα μέλη του ίδιου είδους (π.χ. για το ζευγάρωμα ή την επίδειξη εδαφικής απειλής) είτε για την απειλή και την προειδοποίηση ανταγωνιστικών ή θηρευτικών ειδών.
