Йеменский хамелеон – один из самых крупных представителей своего семейства. В длину самцы достигают 60 см, самки уступают им в размерах. Раскраска их очень разнообразна, и самцы более пестро окрашены: на зеленом фоне по бокам ярко выделяются три желтых пятна, обрамленных оранжевыми и коричневыми поперечными полосами. Голова украшена высоким развитым гребнем, достигающим 7-8 см (у самок он лишь обозначен). Хваткий хвост до самого кончика покрыт чередующимися зелеными и желто-коричневыми полосами. Самцов так же можно отличить по пяточным «шпорам», небольшим треугольным выступам, находящиеся на задней части ноги, чуть выше стопы.