ממדי גופו מצומצמים למדי. אורכו המרבי של שלדג גמדי הוא 16 ס"מ. אורך מוטת כנפיו 28 ס"מ. משקלו של פריט בוגר מגיע לכדי 35 גרם בלבד. צבעי גופו הם כחולים-כתומים. חזהו חום. בצידי הצוואר מופיעים זוג כתמים לבנים. אורך מקורו כ-4 ס"מ וצבעו כהה. אצל הנקבות - חצי המקור התחתון נוטה לאדום. צבע כיפת ראשו הוא כחול-טורקיז ובעל חספוס בוהק למראה. רגליו דקות למדי וצבעם אדום. טרפיו שחורים. סט צבעי של שלדג גמדי גופו בולט כמעט בכל תוואי שטח. קל לזהותו בנוף הארץ-ישראלי עקב צבעיו הייחודיים. מבחינת סט צבעיו, הוא עשוי להידמות אל שלדג לבן חזה (קרוב משפחתו). להבדיל מלבן החזה, אצל שלדג גמדי בולט כי חזהו צבוע בצבע כתום-חום אחיד. בנוסף, ממדיו קטנים יותר מאלו של שלדג לבן חזה באופן ניכר למדי.

כנגזרת של בתי גידולו בעלי הזיקה למקורות מים מתוקים, את החלק הניכר במזונו הוא דולה שם. בשעת הציד הוא מתמקם באזורים מהם ניתן לתצפת על הנעשה במים. לרוב הוא נצפה כאשר הוא עומד על ענפים בקרבת המים. עם איתור הטרף הוא צולל לעברו ולוכד אותו בעזרת מקורו. בכנעת הטרף נעשית על ידי ניקורו. תזונתו של שלדג גמדי מבוססת על מאכל דגים (קטנים), חרקי מים, סרטנים ודו-חיים.