Das olivgrün gefärbte Wintergoldhähnchen ist der kleinste Vogel Europas. Es wiegt nur fünf bis sechs Gramm und ist sogar leichter als das ähnliche Sommergoldhähnchen. Markant ist auch das Rot-Orange auf seinem schwarz eingefasster Scheitel und die doppelte Flügelbinde. Bei Kämpfen mit einem Rivalen und bei der Werbung um ein Weibchen präsentiert das Männchen seinen Scheitel. Das Weibchen hat einen gelben Scheitel. Im Jugendkleid fehlen diese Zeichnungen vollständig. Männchen und Weibchen rufen ständig ein dünnes und hohes "Sri-sri-sri". Der Gesang des Männchens ist eine hohe, wispernde Tonreihe, die mit einem Triller als Schlussbetonung abgeschlossen wird. An dem Endtriller erkennen die Männchen ihre Reviernachbarn. Auf unbekannte Artgenossen reagieren die Männchen sehr aggressiv.

Wintergoldhähnchen trifft man kaum in Ruhestellung an. Sie wandern unruhig von einem Nadelzweig zum nächsten und suchen dort nach Insekten. Selbst die äußersten Zweigenden werden noch abgesucht. Damit die Wintergoldhähnchen überleben können, müssen sie pausenlos fressen. Selbst bei Minustemperaturen um -25°C wird ihre Körpertemperatur aufrechterhalten, die um die 40°C beträgt. Mit ihren feinen Schnäbeln erreichen sie selbst die kleinsten Insekten wie Schildläuse, Blattläuse oder Milben. Sie bauen ein napfförmiges Nest, das sie an die Unterseite von Fichtenzweigen hängen. Das Nest ist mit Moos, Flechten und Federn gut gegen Kälte isoliert und besitzt einen sehr engen Eingang. Im Herbst ziehen die Wintergoldhähnchen aus dem Norden Europas weiter süd- und westwärts. Die Vögel der alpinen Zonen wandern in tiefer liegende Gegenden.