Petit-duc mystérieux

Ce hibou de moyenne taille affiche de très nettes mouchetures noires sur les parties supérieures et des stries longitudinales noires accompagnées de vermiculures sur le dessous. Le ventre est plus pâle que la poitrine.
Les aigrettes auriculaires sont de taille modérée, bien qu'assez saillantes dans la race albiventris. Le bandeau noir qui entoure le disque facial n'est pas très prononcé. Cette espèce du genre Otus propose plusieurs variations de plumages : il existe une forme chamoisée, une forme rougeâtre et une forme brune. Les yeux sont jaunes, les plumes des tarses ont des teintes assez variables.
Le Petit-duc de Manado, qui vit aux Célèbes, est plus petit, il possède un corps moins trapu, il possède un bec plus frêle, des pattes plus courtes et une voix différente. Le petit-duc de Sangihe a des aigrettes à peine différentes et une voix dissemblable. Les petits-ducs de la mer de Sumatra sont tous plus sombres. Les petits-ducs des Seychelles sont plus tachetés et vermiculés.
Les juvéniles du petit-duc mystérieux ont un plumage plus ébouriffé que les adultes, avec des motifs plus discrets. Les taches du capuchon, du cou et de la nuque sont étroites et en forme de croix barrée.