Gråstrubet lappedykker er en lille og kompakt bygget vandfugl. Halsen er ret lang, bred og tyk. Oversiden af kroppen, halsen og hovedet er mørkebrun til sort. Næbbet er mørkt med gul basis. I sommerdragten er arten let genkendelig med sin rustbrune hals og bryst og den mørke hætte, der står i skarp kontrast til de lyse kinder. I vinterdragten forsvinder den rustbrune farve. Strube og bryst er hvide og adskilt af et brunt felt ca. midt på halsen. Gråstrubet lappedykker bliver op til 43 cm lang, med et vingefang på 77-85 cm. Den vejer 700-900 gram.