אורך גופו של הנחליאלי הזנבתן נע בין 17 ל-20 סנטימטר. זנבו ארוך מאוד, ולעיתים קרובות הוא מנענע אותו ואת כל פלג גופו האחורי. רגליו בגוון ורדרד, קצרות בהשוואה למיני נחליאלי אחרים. חלקו העליון אפור, בטנו בהירה ותת-השת צהוב. לזכרים מופע קיץ שבו הגרון עוטה מעין "סינר" שחור, והבטן כולה צהובה.
מזונו מורכב בעיקר מחרקים ותולעים. תוחלת חייו עד עשר שנים.
הנחליאלי מעדיף נחלים שזרימתם מהירה ויש בהם אבנים חשופות, ושבגדותיהם יש יערות או חורשות עצים כסביבת מחיה. בסביבת האדם הוא נמצא גם בגינות ובחצרות.
עונת הרבייה נמשכת בין אפריל ליוני. הנחליאלי הזנבתן מקנן בסלעים, סדקים בקירות וכדומה, בדרך כלל ליד נחלים ומקווי מים אחרים. במהלך החיזור, הזכר עולה במעוף קצר לאוויר ויורד באיטיות, בעוד הוא משמיע צפצופים גבוהים. הנקבה מטילה 3–6 ביצים מנוקדות בתטולה; היא עשויה להטיל יותר מתטולה אחת כל עונת רבייה.
