Sumpmejse er en lille mejse med en kropslængde på 11-13 cm, et vingefang på 18-20 cm og en vægt på blot 9-12 gram. Oversiden er brungrå, undersiden beskidt hvid til beige, og hovedet bærer en skinnende sort isse og en lille, pæn sort hagelplet. Den er meget lig fyrremejsen, men fyrremejsen har en mattere sort isse, en større og mere diffust afgrænset hagelplet samt et lyst felt på vingen. Den sikreste måde at adskille de to arter på er dog kaldet.
Det sikreste kendetegn mod fyrremejse er et skarpt, eksplosivt "pit-chæææ" - en hurtig, smækkende indledningslyd efterfulgt af en ru, nasal afslutning, mens sangen består af korte, klingende og gentagne toner, "tjip-tjip-tjip", i en jævn tonehøjde. Sumpmejse er en hulrugende fugl, men i modsætning til fyrremejsen, som selv hakker sin redehule ud i rådnet ved, benytter den eksisterende naturlige træhuller, gamle spættehuller eller redekasser; hunnen lægger 6-9 æg, som hun ruger, mens hannen bringer føde. Om sommeren lever den af insekter, larver og edderkopper, der plukkes i løvværket, mens den om efteråret og vinteren skifter til frø og nødder og ligesom andre mejser gemmer føde i barksprækker og mos til senere brug. Bestanden er i tilbagegang, primært fordi ældre, løvrig skov med god undervegetation bliver stadig sjældnere - trods det videnskabelige navn palustris ("sump-") er sumpmejsen ikke knyttet til vådområder, men trives i frisk løvskov og hasselbevoksninger. Den er en udpræget og ekstremt stationær standfugl, der sjældent bevæger sig langt fra sit redeterritorium. Sumpmejsen hører til slægten Poecile i mejsefamilien, hvor også fyrremejse og lapmejse findes, og den forekommer dels i et bredt bælte gennem Europa, dels i en adskilt bestand i Østasien.