Fossekallen er ca. 18 cm (litt mindre enn en stær) og veier 60g. Vingespennet er 26-30 cm. Fjærdrakten er brunsvart, med et markert hvitt felt på hals og bryst. Fasongen ligner på en gjerdesmett, med korte vinger, og en kort, litt oppreist hale, men fossekallen er mye større. Begge kjønn er like. Ungfuglene er grålige, med flekket grå og hvit underside.

Et godt kjennetegn er den ustanselige «neiende» bevegelsen.

Den holder seg alltid i nærheten av rennende vann, og kan dykke og svømme korte strekk under vann. Den bruker vingene som svømmeredskap når den dykker, og «spaserer» deretter på bunnen, mot strømmen.

Hele året frembringer den et sitrende «tsitt-tsitt-tsitt». Sangen forøvrig er pludrende og skurrende fløytetoner

Foruten det nåværende navnet fossekall, som stod på trykk for første gang i 1715, har fossekallen svært mange dialektnavn. Blant disse er elveprest, fossakade (Telemark), elvekall (Vestlandet og Nord-Norge) og kvernkall (noen steder i Sør-Norge). Fossekallen har minst 70 ulike lokalnavn i Norge, og i allefall 50-60 er kjent fra Sverige.