Hoe Frederik II er precies uit heeft gezien, is niet met zekerheid bekend. Geen van de portretten die van hem gemaakt zijn, is een historisch betrouwbare weergave van zijn uiterlijk. Het ging er in de Middeleeuwen meer om wát iemand was dan hoe hij was. We zien daarom op afbeeldingen doorgaans het prototype dat iemand vertegenwoordigde en niet een precieze weergave van de persoon. Dat er van Frederik geen enkele beeltenis bewaard is gebleven, heeft ook te maken met de ijver van de Kerk om alles wat aan hem herinnerde met wortel en tak uit te roeien. Toch is er over Frederik als persoon veel meer bekend dan over de meeste andere vorsten uit zijn tijd. De beschrijvingen van talrijke kroniekschrijvers geven samen een redelijk betrouwbare indruk.
Fysiek was Frederik geen bijzondere verschijning. Hij had een gemiddelde lengte, was tenger, maar gespierd en krachtig gebouwd. Hij had een groot, open gezicht, lang, roodblond haar en droeg geen baard. Zijn gebruinde, frisse gelaatskleur wordt door veel tijdgenoten vermeld. Dat geldt ook voor zijn heldere, groenblauwe ogen. Frederiks doordringende blik wordt vaak met nadruk genoemd. Sommigen vonden dat hij “de ogen van een slang” had. Frederik had een korte, krachtige neus, en om zijn smalle mond zou vaak een spottend lachje hebben gelegen. Verder maakten tijdgenoten melding van zijn mooie handen en lange vingers. Dat laatste werd bevestigd toen in 1998 zijn sarcofaag in Palermo voor onderzoek werd geopend.
Frederik was vrolijk en opgewekt van aard. Net als zijn vader (keizer Hendrik VI), had hij een heftig temperament en kon hij verschrikkelijk driftig worden. Hij had een uitzonderlijk goed verstand, een onderzoekende geest en een onafhankelijke manier van denken. Frederik was een ambitieuze, ongeduldige man met een flinke portie achterdocht. Een gewiekst diplomaat die hield van het grote gebaar, mensen imponeerde met zijn vrijgevigheid, en hen makkelijk naar zijn hand wist te zetten.
Uit beschrijvingen blijkt Frederiks verfijnde smaak; hij at graag de meest exotische gerechten. Hij was een zeer matig eter en hield van licht verteerbaar voedsel. Frederik hechtte opmerkelijk sterk aan persoonlijke hygiëne. Zo nam hij zeer geregeld een bad. Dat hij dat ook op zondagen deed, gold als zeer bijzonder. Door de Kerk werd het gezien als zoveelste bewijs van zijn verdorvenheid.