Samiec i samica sowy plamistej wyglądają bardzo podobnie, ale kilka subtelnych różnic pomaga je odróżnić.
- Rozmiar: Samce zazwyczaj większe, średnio 46–51 cm długości, samice 41–46 cm.
- Waga: Samce ok. 540–730 g; samice 450–630 g.
- Kształt głowy: Samce mają bardziej okrągłe głowy, samice bardziej spiczaste.
- Oczy: Samce zazwyczaj ciemnobrązowe oczy; samice jaśniejsze, bursztynowe.
- Głos: Samce głębszy, bardziej rezonansujący wezwanie; samice wyżej, bardziej piskliwe.
Behawiorowo samce są bardziej terytorialne i bronią swego zasięgu przed innymi samcami. Samice częściej wędrują w poszukiwaniu pożywienia i miejsc legowych.