Brunbukig myrsmyg är en liten (9–11 cm) myrsmyg med viss skillnad i dräkter mellan könen. Hanen är olivbrun ovan och grå under, med vitfläckad svart strupe. Honan är istället beigefärgad under med mörkare flanker och mer gulaktigt olivbrun ovan. Lätet består av en kort och jämn serie hårda fallande toner, ökande i intensitet men minskande i tonhöjd. Även andra korta och hårda läten är kända.
