Malý druh sýkory s velkou černou hlavou, bílými lícemi a velkou bílou skvrnou v týlu, díky které ji lze odlišit od všech ostatních evropských sýkor. Hřbet je modrošedý až olivově šedý, spodina tmavě šedobéžová bez tmavého středového pruhu. Na křídle má dvě světlé pásky: jednu na špičkách velkých krovek, druhou podél středních krovek. Obě pohlaví se zbarvením neliší, mladí ptáci jsou jednotvárnější s nažloutlými lícemi a zátylkovou skvrnou. Vábí rozmanitými, jemnými, zvonivými tóny (např. „týh“ nebo „tii tyh-i“). Zpěv, kterým se často ozývá z vrcholů jehličnatých stromů, tvoří jednoduché, rychlé, několikrát opakované „sitču-sitču-sitču-sitču…“. Zpívá po většinu roku, hlavně od února do července. Sýkora uhelníček hnízdí téměř v celé Evropě, velké části Asie a v severní Africe. V Evropě se začala šířit s vysazováním jehličnatých lesů. V západních a jižnějších částech areálu je převážně stálá, ptáci ze severních populací vykazují různou míru migračního chování a v některých letech u nich může docházet až k hromadným invazím do jižnějších oblastí. Evropská populace je odhadována na 12–29 milionů párů, druh je charakterizován jako zabezpečený. V České republice hnízdí téměř na celém území od nížin až po horní hranici lesa. Její početnost se v posledních letech mírně zvyšuje; v letech 1985–89 byla odhadnuta na 450 000–900 000 párů, v letech 2001–03 již na 500 000–1 000 000 párů.
