Thomsons gaseller er små gaseller som måler mellom 55-82 cm i høyden og veier mellom 15-35 kg. De er lette å identifisere ved tilstedeværelsen av en svart stripe på sidene som skiller den rødbrune ryggen fra den hvite magen.

Både hanner og hunner har horn, selv om de av hannene er noe større. De har fremtredende preorbitale kjertler.

De danner vanligvis grupper på 5-60 individer, selv om de midlertidig kan danne foreninger på flere hundre. Gruppene deres slutter seg og skiller seg lett, og det ser ikke ut til å være en eksklusiv varighet eller sosialt hierarki. De danner også grupper med flere arter med impalaer og Grants gaseller.

I hekkesesongen forsvarer hannene små territorier som de prøver å tiltrekke seg hunner til på jakt etter parringsmuligheter.

Rovdyrene til Thomsons gaseller er løver, hyener, villhunder, geparder, leoparder og sjakaler. I hekkesesongen er de yngste individene enkle byttedyr for disse rovdyrene, så vel som for bavianer og pytonslanger.

Ved å bevege seg i store flokker får de større beskyttelse mot predasjon, er alltid på vakt og stikker raskt av.