Birkemusen er en lille gnaver. Den kan kendes på sin lange hale og den sorte rygstribe, der går fra øjnene og ned til haleroden. Pelsen består af en lys underuld og ydre dækhår, der på oversiden er gulbrune og sorte nær spidsen, hvilket giver musen et gyldent-brunt skær. På undersiden er musen lysegrå til hvid. Hårene på halen er brune på oversiden og gråhvide på undersiden. Birkemusen har kortkronede tænder, ligesom de ægte mus. Den er den eneste repræsentant for hoppemusfamilien i Danmark, men modsat de andre medlemmer af familien, har birkemusen ikke forlængede bagben, hvorfor den ikke hopper lige så godt. Musen måler 5-8 cm fra snudespids til halerod, med en hale, der er længere end kroppen, på op til 11 cm. Den vejer 5-15 gram.