Зеленая мартышка по размерам крупнее домашней кошки, длина тела с головой — 57-71 см, длина хвоста 30-48 см. Масса самцов около 5 кг, самок — 3,5 кг, у особей обоих полов имеются длинные острые клыки. Плечи, спина и хвост покрыты короткой серой шерстью с желтовато-зеленоватым оттенком, нижние части тела светлые, "шапочка" на голове зеленая, бакенбарды и усы белые. Кожа на лице черная, на подошвах и ладонях желтая.
У зеленых мартышек звуковая коммуникация развита очень хорошо. Подчиненными самцами, чтобы показать свое подчинение издается непрерывный тональный выдох «wa», который сопровождается характерной гримасой. Самки и молодые животные, подвергшиеся агрессии издают низкое, монотонное щебетание. Эти же звуки они используют, чтобы получить поддержку от других членов группы. Низкий и грубоватый крик издается взрослыми и полувзрослыми самцами по отношению к дерущимся обезьянам, с целью прекратить конфликт.
Продолжительность жизни: около 18-20 лет