Северный олень невелик, летом - кофейно-бурый или серо-бурый, зимой довольно пестрый - от совсем светлого на шее и нижней половине головы до темнобуровато-серого наверху головы, спине, ногах и крупе. Длина тела 200 - 220 см, высота в холке до 140 см и максимальный вес осенью до 220 кг. Обычно же северные олени, особенно тундровые, намного мельче и легче. Их вес едва превышает центнер.
Широкие копыта позволяют перемещаться по рыхлому снегу и раскапывать его в поисках пищи. Шерсть тёплая с густым подшёрстком. Остевые волосы длиной 1-2,5 см. Волоски полые для лучшей теплоизоляции, помогают также держаться на плаву при переходе рек вброд. Рога есть и у самцов, и у самок. Самкам рога нужны для того, чтобы отгонять конкурентов от найденной пищи, и сбрасываются, когда появляются оленята.