Stenhumle er en relativt stor og sort humlebi med rød/orange hale. Hunnerne (dronninger og arbejdere) er sorte på hovedet og forkroppen samt på den forreste del af bagkroppen. Den bagerste del af bagkroppen, "halen", er derimod rød/orange.

Hannerne har samme farve som hunnerne, men har gul behåring forrest på hovedet og en gul krave på forkroppen, der undertiden kan være meget reduceret. Desuden er de mere langhårede og pjuskede end hunnerne. Hunnerne har 12 antenneled, spids hale og 6 bagkropsled, mens hannerne har 13 antenneled, stump hale og 7 bagkropsled. Dronningerne er 18-22 mm. Arbejderne er 10-15 mm. Hannerne 10-15 mm.