Fløjlsanden er en mellemstor til stor dykand. Den har en lang krop med en tyk hals og et kraftigt, kileformet næb. Hannens fjerdragt er sort. I flugten kan man se det hvide vingefelt på undersiden af vingerne. Under øjet sidder en lille hvid plet. Siderne af næbbet er lyst orangegule, og ved basis af næbbet har den en knop. Hunnens fjerdragt er mørkt gråbrun med hvide armsvingsfjer på undersiden af vingerne. Bugen er en smule lysere brun. Siden af halsen og hovedet er lysegrå. Fløjlsanden bliver 51-58 cm lang, med et vingefang på 90-99 cm. Hannerne vejer 1200-2000 gram og hunnerne 1100-1250 gram.