Puukiipijät ovat 12–14 cm pitkiä ja painavat 7–10 g. Sillä on mustia ja ruskeita kuvioita, alapuoli on valkoinen. Nokka on pitkä ja alaspäin käyrä. Pyrstö on pitkähkö ja pyrstösulat ovat jäykät kuten tikoilla, sillä puukiipijä kiipeilee puunrunkoa ylöspäin pyrstöönsä nojaten. Se etsii ravinonsa pääasiassa havupuiden kuoren rakosista. Laulu on korkea, lyhyt säe, joka muistuttaa sekä [[sinitiainen|sinitiaisen]] että [[pajulintu|pajulinnun]] laulua. Kutsuääni on korkea sirinä. Sukupuolet ovat samanväriset.
Suomen vanhin [[rengastus|rengastettu]] puukiipijä on ollut 7 vuotta 12 päivää vanha.² Euroopan vanhin on ollut brittiläinen 8 vuotta 1 kuukautta vanha lintu.
