灰蓝山雀是根据头部颜色来区分雌雄的，雄性的头部色彩比雌性更加鲜艳
鸟类学家研究发现，灰蓝山雀雄鸟头部的灰色比雌鸟更加深沉，而且还有更多的蓝色浮现，这是因为雄性的头部颜色可以吸引异性，从而更容易进行交配繁殖
除了颜色之外，灰蓝山雀在形态上也有所不同，雄鸟的身体轮廓会更加结实，羽毛也比较浓密，而雌鸟则相对柔弱、细长，这些特征也可以用来分辨灰蓝山雀的性别
灰蓝山雀可以通过外部特征分雌雄灰蓝山雀雄性特征表现为显著的蓝色，雌性特征则为棕色此外，灰蓝山雀的声音也可以作为分雌雄的依据：雄鸟的鸣叫声音高频率且响亮，而雌鸟则是低频率轻柔的呢喃声
