Rozměry:
- Délka: 21-26 cm (8,3 až 10,2 palce)
- Hmotnost: 1,6 až 3,5 oz (44–100 g)
- Rozpětí: 42-44 cm (16,5-17,3 palce)
Dospělí mají špičatý účet. Dospělý muž je převážně černý se žlutou hlavou a prsy; mají bílou náplast na křídlech, která je někdy viditelná pouze za letu. Dospělá žena je převážně hnědá s matně žlutým hrdlem a prsy. Obě pohlaví připomínají příslušná pohlaví menšího kosu žlutého s kapucí v Jižní Americe.
Hnízdním stanovištěm kosu žlutohlavého je v Severní Americe močál (druh Typha), zejména na západ od Velkých jezer. . Hnízdo je postaveno a připojeno k bažinaté vegetaci. Hnízdí v koloniích, často sdílejí své stanoviště úzce s kosou rudokřídlou (Agelaius phoeniceus). Během období rozmnožování a hnízdění jsou muži velmi teritoriální a tráví většinu času na stoncích rákosu a předváděním nebo pronásledováním vetřelců. Bylo zjištěno, že kosi žlutohlaví jsou citliví na riziko predace hnízda, například u bahenních kahanů Cistothorus palustris, a podle toho mění své chování při hnízdění.
Tito ptáci migrují v zimě do jihozápadních Spojených států a Mexiko. Často migrují v obrovských hejnech s jinými druhy ptáků. Jedinými oblastmi Spojených států, kde mají tyto kosi trvalé bydliště, jsou údolí San Joaquin a údolí řeky Colorado v Arizoně a Kalifornii. Je to extrémně vzácný tulák pro západní Evropu, přičemž některé záznamy mají podezření na útěky ze zajetí.
Tito ptáci se pasou v bažinách, na polích nebo na zemi; někdy chytí hmyz za letu. Jedí hlavně semena a hmyz. Mimo období hnízdění se často živí hejny, často příbuznými druhy.
Píseň tohoto ptáka připomíná rošt rezavého závěsu.