El dimorfismo sexual es muy marcado en el ruiseñor pechiazul. Ambos sexos son fácilmente distinguibles, incluso fuera de la época nupcial, cuando el macho posee un plumaje menos llamativo. Su pecho azul y naranja lo delata durante todo el año.
Este fenómeno común entre las aves es debido a que la hembra necesita llamar menos la atención de los depredadores y camuflarse mejor.
Las hembras de pechiazul suelen lucir poco azul en el pecho, a menudo tienen la garganta de color blanco crema y la banda naranja del pecho está desdibujada. No obstante, las hembras de más edad pueden presentar una coloración similar a los machos. Ambos sexos poseen una distintiva línea blanca sobre el ojo y exhiben un dorso pardo-grisáceo. La cola, anaranjada en su mitad basal, está coloreada de negro o pardo muy oscuro en la parte exterior. Los volantones son pardos y moteados, como los juveniles de petirrojo y ruiseñor común. Sin embargo, los pechiazules juveniles se distinguen por tres detalles: la línea superciliar blanca, su garganta clara y la coloración naranja de la cola.
Normalmente, tienen una pollada al año. En ocasiones pueden llegar a tener dos. Para nidificar eligen áreas con matorral denso, e instalan el nido directamente en el suelo o en la base de un arbusto. El nido consiste en una taza elaborada con tallos, hierbas secas, musgos y raicillas, y con el interior recubierto de hierba fina y pelo. La puesta, que se produce en mayo o junio, consta de cuatro a ocho huevos, azulados o verdosos, con un fino y sutil moteado oscuro. Son incubados por la hembra entre 12 y 15 días. Los polluelos permanecen en el nido durante 12 o 13 días, y suelen aprender a volar a los 14 o 16 días.