Il Toporagno di Miller, appartiene, come il Toporagno d'acqua, al genere Neomys e con il quale non condivide unicamente il nome del genere, ma anche la morfologia. Essi infatti sono molto simili e sono entrambi legati all'ambiente acquatico. Quanto a dimensione il Toporagno di Miller è più grande degli altri Toporagni appartenenti al genere Sorex, ma più piccolo del congenerico d'acqua: la dimensione del corpo, misurata dalla punta del naso alla base della coda si assesta fra i 64 e gli 88 millimetri, la coda è inferiore alla lunghezza testa-corpo, misurando fra i 42 ai 64 centimetri.Il suo peso complessivo varia fra gli 8 e i 14 grammi. La pelliccia, impermeabile, si presenta di uno scuro grigio ardesia, che contrasta fortemente con il bianco del ventre. La linea di demarcazione fra ventre e dorso è netta ed evidente anche sulla coda. Due macchie bianche di piccole dimensioni ai lati degli occhi completano l'habitus della specie. Non esiste una differenza morfologica tra i sessi.