姿形が似ていると言われる両者ですが、手元や細部を観察すると外見的な特徴は驚くほど対照的です。フィールドでの遭遇時や写真判定において、即座に判別するための決定的なチェックポイントは「体色」と「足の構造」にあります。
本州で最も身近なイモリであるアカハライモリ（学名：Cynops pyrrhogaster）は、背中側が黒褐色から暗黒色をしているのに対し、腹部が鮮やかな赤色や朱色の斑点模様に染まっています。この鮮烈な赤色は自然界における典型的な「警戒色（警告色）」であり、外敵に対して自らが毒を持っていることをアピールするサインです。さらに、まぶた（眼瞼）が存在し、人間のようにまばたきをする点も視覚的な特徴といえます。
一方、日本全国の市街地で見られるニホンヤモリの生態と特徴を見ると、体色は周囲の壁や木肌に溶け込む灰褐色から黄褐色で、明瞭な警戒色はありません。また、ヤモリには可動式のまぶたがなく、常に目を見開いた状態に見えます。乾燥やゴミから眼球を保護するため、透明なウロコ（コンタクトレンズのような角膜状の皮膜）で覆われており、時折長い舌を出して眼球の表面を舐める仕草を見せます。
さらに精密な見分けの決め手となるのが、足の指と吸盤の構造比較です。両生類のイモリの前足の指は4本、後足の指は5本であり、指先に爪や特殊な吸着構造はありません。泥や水中を歩行したり泳いだりすることに適しているため、ツルツルとした垂直なガラス面を登ることは不可能です。
これに対し、ヤモリの足は前足・後足ともに5本の指を備えています。最大の特徴は、垂直な壁や天井を自在に駆け回ることを可能にする「指下薄板（しかはくはん）」と呼ばれる特殊なヒダ状組織です。一般には「吸盤」と誤解されがちですが、実際には吸盤のような陰圧（バキューム）を利用しているわけではありません。指裏のヒダには無数の微細な剛毛（セタ）が密集しており、毛の先端と壁面との間に働く「ファンデルワールス力（分子間力）」という物理的な引力によって張り付いています。このナノテクノロジーのような足裏構造こそ、ヤモリがガラス窓を自在に歩き回れる秘密です。
