Pas toujours aisé à distinguer de sa cousine la Mésange boréale (Parus montanus), la mésange nonette présente des joues blanches devenant brun foncé en arrière des couvertures auriculaires (entièrement blanches pour la M. boréale). Les individus adultes possèdent une calotte légèrement lustrée (mate et plus étendue sur la nuque pour la M. boréale).

La bavette noire est moins large et plus droite que chez la M. boréale.

Une marge claire sur le bord coupant du bec fermé est également observable (totalement sombre chez la M. boréale).

Les rémiges secondaires (RS) sont de couleur brun uni (RS et rémiges tertiaires (RT) bordées de blanc chez la M. boréale)

La M. nonette à une queue est carrée (arrondie pour la M. boréale en raison de la rectrice extérieures -RC6 - plus courte).

Le chant des deux mésanges permet également de les distinguer.