黄头庙龟是一种中型淡水龟，最显著的特征是其头部呈明亮的黄色或橙黄色，背甲呈深褐色或黑色，通常带有浅色放射状纹路。成年个体背甲长度可达30-40厘米，腹甲为浅黄色或奶油色。四肢粗壮，趾间有蹼，适应水生生活。颈部较长，头部比例较大，眼睛突出，吻端略尖。

黄头庙龟（Hieremys annandalii）是东南亚特有的淡水龟种，其独特的外形特征具有重要的分类学意义。根据《世界龟类图鉴》（2018年版）的记载，该物种最典型的识别特征就是其鲜艳的头部颜色，这也是其俗称"黄头"庙龟的由来。背甲的放射状纹路在幼体时期尤为明显，随着年龄增长会逐渐变淡。国际自然保护联盟（IUCN）的物种评估报告指出，黄头庙龟的形态特征与其栖息环境密切相关：较扁平的背甲有助于在溪流中灵活游动，发达的蹼状四肢适应了其半水栖的生活方式。

中国两栖爬行动物学会的研究数据显示，黄头庙龟的头部颜色存在个体差异，从淡黄色到深橙色不等，这可能与年龄、性别和地域分布有关。泰国朱拉隆功大学2019年的野外调查发现，该物种的背甲长度与栖息地水质呈正相关，清洁水域的个体通常体型更大。值得注意的是，黄头庙龟的腹甲具有特殊的铰链结构，这使得它们能将身体完全缩入壳中进行自我保护。

在人工饲养条件下，黄头庙龟的外形特征会因营养状况而有所变化。北京动物园的饲养记录显示，提供充足钙质和维生素的个体，其背甲纹路更加清晰，头部颜色更为鲜艳。这与《爬行动物营养学》（2020年修订版）中关于龟类色素沉积与营养关系的论述相符。温度也会影响其外观表现，在适宜温度范围内（25-30℃），它们的体色会显得更加明亮。

从进化角度看，黄头庙龟的形态特征是其长期适应东南亚热带淡水环境的结果。新加坡国立大学的研究团队通过比较解剖学分析指出，其发达的颈部肌肉和突出的眼睛有助于在浑浊水域中捕食和观察环境。这种特殊的外形结构使它们成为淡水生态系统中成功的捕食者，主要以水生植物、软体动物和小型鱼类为食。