Den sortstrubede lom har en lang og tyk hals, der ofte er bøjet som et S, og mørkerøde øjne. Om sommeren er dens isse og nakke sølvgrå, halsens forside har et sort og violetskinnende felt, hvorimellem der er sorte og hvide striber, der fortsætter ned på brystet, der er hvidt på midten. Over det sorte felt er der et smalt felt af de sorte og hvide striber, og både det kraftige næb og hagen er sort. Ryggen er svagt blåligtskinnende sort med rudeformede hvide felter. Vinterdragten har en mørk overside og hvidlig underside. Panden er mørkegrå og mørkere end den grå nakke. Halsen og kinderne er lysegrå ned mod brystet, og næbbet er på oversiden mørkegråt og på siderne og undersiden lysegrå. I vandet kan man skimte et hvidt felt på hver side på gumpen fra den hvide underside. Ungfugledragten ligner vinterdragten, men er lidt lysere og mere brungrå. I luften er den langstrakt med lange og smalle vinger, hvis vingeslag er stive og flade. Den sortstrubede lom har et vingefang på 110-130 cm, en længde på 60-70 cm og vejer mellem 2500-3000 gram. Hannen er større end hunnen.