Der 11 bis 13 cm lange Wellenastrild erreicht eine Flügelspannweite von 12 bis 14 cm und ein Gewicht von 7 bis 10 g. Das graubraune Gefieder weist eine feine, wellenförmige Bänderung auf. Kehle und Bauch sind blasser. Je nach Unterart kann sich am Bauch auch ein verwaschen-rosa bis leuchtend-roter Streifen befinden. Das Gesicht zeigt einen breiten scharlachroten Augenstreif. Der kegelförmige Schnabel ist siegelwachs-rot gefärbt (davon leitet sich der englische Name Common Waxbill her). Bei Jungvögeln ist der Schnabel schwärzlich.