Pohjansorjoampiainen on isohko laji erakkoampiaiseksi (naaraat: 12-15 mm; koiraat: 8-13 mm). Pään ja keskiruumiin pinta on sekä lyhyiden että pitkien pystykarvojen peitossa. Naaraiden päälaella pistesilmien takana olevat kaksi tiheäkarvaista kuoppaa ovat selvästi pienemmät kuin taimmaiset pistesilmät. Koiraiden viimeinen tuntosarvijaoke on kärjestään pyöristynyt ja tuskin leveyttään pidempi. Takaruumiin toisen selkäkilven vaalean takareunan pisteytys on heikkoa ja harvaa.

Pohjansorjoampiaisesta poiketen isosorjoampiaisen (S. murarius) naaraiden pistesilmien takana olevat kaksi tiheäkarvaista kuoppaa ovat selvästi suuremmat kuin taaimmaiset pistesilmät ja koiraiden viimeinen tuntosarven jaoke on kartiomainen (n. 1.5 kertaa leveytensä pituinen). Kirjosorjoampiaisen (S. crassicornis) takaruumiin toisen selkäkilven vaalean takareunan pisteytys on vahvaa ja tiheää, mikä erottaa lajin pohjansorjoampiaisesta. Pienet pohjansorjoampiaisen koirasyksilöt erottaa hirsisorjoampiaiskoiraista (S. allobrogus) pohjansorjoampiaisen tuntosarvien selvästi pidemmästä viimeisestä jaokkeesta.

Sälgvedgeting – Symmorphus angustatus