Йеменские хамелеоны - довольно крупные ящерицы, размер самцов может достигать 55 см с хвостом, длина самок как правило не превышает 35 см. В окраске йеменских хамелеонов преобладают светло-зеленые и бирюзовые тона. Тело самцов также украшено желтыми, оранжевыми, бежевыми, или коричневыми полосами и узорами (у самок такая пигментация менее заметна). У йеменских хамелеонов ярко выражен половой диморфизм: на голове у самцов имеется высокий шлемовидный гребень, а на пятках имеются небольшие треугольные шпоры.