Die Tannenmeise ist knapp 11 Zentimeter lang und zwischen 8 und 10 Gramm schwer. Sie hat einen schwarzen Scheitel mit einem charakteristischen weißen Nackenfleck, der sich als weißer Längsstreifen vom übrigen schwarzen Nackengefieder abhebt. Sie hat weiße oder weißliche Wangen und einen schwarzen Kinnlatz. Die Unterseite ist gelblich bis weißlich mit rahmfarbenen Flanken. Die Oberseite ist bläulichgrau bis olivgrau mit schmaler doppelter weißer Flügelbinde.
Die Rufe klingen leise, dünn nach „si-si“ oder auch schwirrend „sirrrrr“. Der Gesang ist ein hohes, schnelles und leises „wize-wize-wize“.
Die Tannenmeise ist ein Brutvogel der borealen, gemäßigten und mitunter der mediterranen Zone sowie von Gebirgsregionen der Paläarktis. Das Verbreitungsgebiet reicht von der Westküste Europas und dem Norden Afrikas bis zum Pazifik einschließlich Japan. Die Tannenmeise fehlt in Europa nur in den Tieflandgebieten des Mittelmeers, im Westen Frankreichs und an der westlichen Küste des Schwarzmeers. Am Südrand des Areals in Asien gibt es viele isolierte Bergwaldvorkommen.
Der Bestand in Europa umfasst zwischen 12 und 29 Millionen Brutpaare. Kurzfristig kann es zu erheblichen Bestandsschwankungen kommen, da Tannenmeisen bei hoher Populationsdichte abwandern, das Samenangebot sich im Winter verändert oder auch aufgrund klimatischer Faktoren. Die niedrigsten Bestandszahlen fallen mit strengen Wintern mit Fehlmasten der Fichten zusammen.
Der bevorzugte Lebensraum ist der Nadelwald. In Mischwäldern suchen sie die Nadelbäume. In Südeuropa finden sich Tannenmeisen auch in Laubwäldern; in Westeuropa besiedeln sie auch Gärten. Infolge hoher Nachkommenschaften neigt die Art dazu, in unbesiedelte Gebiete vorzudringen. In ihrem riesigen transpaläarktischen Verbreitungsgebiet, das sich von der Atlantikküste quer über Eurasien bis an die Pazifikküste erstreckt, ist die Tannenmeise ein häufiger Brutvogel. In Mitteleuropa ist sie in Nadel- und Mischwäldern von den Niederungen bis an die Baumgrenze flächendeckend vertreten.
Tannenmeisen sind soziale Vögel und bilden im Winter oft kleine Schwärme mit anderen Meisen. In ihrer akrobatischen Geschicklichkeit und rastlosen Aktivität ähneln sie anderen Meisen, obwohl sie sich häufiger auf einen Baumstamm setzen und in ihren kleinen Sprüngen einem Baumläufer ähneln. Tannenmeisen sind tagsüber aktiv und verbringen die meiste Zeit damit, nach Nahrungsbäumen zu suchen. Sie besuchen auch Gärten, um sich von einer Vielzahl von Nahrungsmitteln zu ernähren, die dort ausgelegt werden, insbesondere Sonnenblumenkerne. Auf der Suche nach Nahrung halten Tannenmeisenschwärme mit unaufhörlichen kurzen 'dee'- oder 'see-see'-Rufen Kontakt. Ihr Gesang ist ein schrilles 'if-he, if-he, if-he', das von Januar bis Juni, aber auch im Herbst am häufigsten zu hören ist. Der Gesang ähnelt dem der Kohlmeise, allerdings viel schneller und in höherer Tonlage. Nordafrikanische Vögel haben auch einen 'currr'-Ruf, der dem der europäischen Haubenmeise ähnelt, die nicht in Afrika vorkommt.
Die Nahrung besteht aus Insekten sowie aus Samen verschiedener Nadelhölzer.
Die Tannenmeise legt ihr Nest nicht nur in Baumhöhlen, sondern auch in Felshöhlen, Erdhöhlen und Erdspalten an. Es besteht aus Moos, Wurzeln, Halmen, Flechten und Wolle. Die Brutzeit reicht in Mitteleuropa von April bis Juli. Das Weibchen bebrütet 5 bis 12, meist 8 bis 9 Eier für die Dauer von 13 bis 16 Tagen. Die Jungen sind nach 18 bis 21 Tagen flügge.
Da sie weit verbreitet sind, gelten Tannenmeisen derzeit nicht als bedroht. In Mitteleuropa leiden sie jedoch unter einem Mangel an Beuteinsekten, der durch die industrielle Verschmutzung verursacht wird.
Laut der Roten Liste der IUCN beläuft sich die Gesamtpopulation der Tannenmeise auf 90.000.000-164.999.999 ausgewachsene Individuen. In Europa besteht die Brutpopulation aus 15.900.000-28.800.000 Paaren, was 31.800.000-57.500.000 ausgewachsenen Individuen entspricht. Gegenwärtig ist diese Art auf der Roten Liste der IUCN als nicht gefährdet (LC) eingestuft, aber ihr Bestand ist heute abnehmend.
