La livrea di questi uccelli è uno dei casi più rappresentativi di dimorfismo sessuale: la testa e il collo del maschio sono ricoperte di piume blu elettrico dai riflessi metallici. La zona intorno all'occhio è nuda, con pelle bianca interrotta da una striscia nera. Sulla nuca compaiono alcune penne nude a formare un elegante ciuffo. Il petto ed il dorso sono coperti da grandi piume blu-verdi metallizzate; le ali sono bianche marezzate di nero mentre i fianchi sono giallo-arancioni.

La caratteristica più evidente del pavone maschio consiste tuttavia nelle copritrici del groppone, abnormemente sviluppate in lunghezza (fino a 200 cm). In ognuna di queste penne, spesso a torto ritenute penne della coda (timoniere), lo sviluppo delle barbe non è costante per tutta la lunghezza; al contrario, all'estremità si allargano a formare una "paletta" con la tipica, vistosa macchia a forma di occhio. Tali penne, molto leggere a dispetto delle dimensioni, non sono affatto erettili: il loro sollevamento durante il display ostentativo ("ruota") è dovuto in realtà all'erezione delle timoniere, che costituiscono la vera coda, molto simile alla breve coda quadrata delle femmine. Questa coda, solitamente nascosta sotto le penne ornamentali, diventa facilmente visibile durante il display, osservando il pavone da dietro.

La femmina ha la testa bianca e bruna decorata dal già citato ciuffo di penne sulla nuca. Il collo e il petto sono verde metallico e bruni. I fianchi e il ventre sono biancastri, macchiati di bruno. Brune sono anche le ali, marezzate di nero, così come la coda.