По окраске верхних поверхностей и бортов схемы камуфляжа тайских Ki-27 можно разбить на две группы: или однотонный темно-зеленый, или пятнистый темно-серого, темно-зеленого, светло-зеленого и коричневого цветов в различных сочетаниях. На нижних поверхностях обычно оставалась японская заводская окраска светлого серо-зеленого цвета. Хвостовую часть фюзеляжа охватывала узкая белая полоса, скопированная с японской "боевой полосы". На некоторых экземплярах на борта фюзеляжа наносили тактические номера черного цвета. После войны с большинства самолетов тайских ВВС (включая все уцелевшие Ki-27) удалили камуфляж. До сентября 1945 года использовались боевые опознавательные знаки в виде красного прямоугольника с белым силуэтом бегущего слона; они наносились с обеих сторон крыла и на вертикальном оперении (частично на киле, частично на руле). Существуют фотографии одного тайского Ki-27, на которых видно, что руль направления несет чередующиеся полосы цветов национального флага (красный-белый-синий-белый-красный). Это очень редкая комбинация двух типов обозначений, потому что когда использовался прямоугольник со слоном, полосы обычно не наносились. Возможно на снимке представлен один из последних Ki-27, сфотографированный во второй половине 1945 года, когда стали восстанавливать довоенные обозначения, включая полосы на руле.

Индонезийские Ki-79 видимо имели две схемы окраски: полностью светлый серо-зеленый (нижние поверхности могли быть неокрашенными) или темно-зеленый верх и борта и светло-серый низ. Однако, более вероятно, что эти машины, до того как они были перекрашены, просто несли одну из стандартных японских схем окраски — либо целиком желтые, либо темно-зеленый верх и желтый, серо-зеленый или неокрашенный низ. О том, что самолеты не перекрашивались, по крайней мере, в начальный период эксплуатации, можно судить по первоначально использовавшимся индонезийским опознавательным знакам. Это были красно-белые круги (красная — верхняя половина и белая — нижняя), которые представляли собой "модифицированные" японские Хиномару. Их дополнял руль направления, окрашенный в красный и белый цвета (красный — верх, белый — низ). Позже ввели новые знаки национальной принадлежности в виде красных и белых прямоугольников. Опознавательные знаки наносились на верхней поверхности крыла и по бортам фюзеляжа.

Сохранившийся в военном музее Джакарты Ki-79 имеет верхние поверхности темно-зеленого цвета и светло-серые нижние. Покрытие глянцевое и, возможно, по оттенку не соответствует тому, что было полвека назад. На хвосте изображение летящего мифического крылатого бога Горуды и маленький белый номер "01".

Ki-27 был одномоторным одноместным свободнонесущим монопланом с низкорасположенным крылом. Конструкция цельнометаллическая с дюралевой обшивкой (поверхности управления и элероны обтянуты тканью). Кабина закрыта, двухстоечное шасси с хвостовым костылем или колесом, горизонтальное оперение свободнонесущее.

Фюзеляж. Круглое поперечное сечение в носовой части, переходящее в овальное. Конструкция полумонококовая из стрингеров и шпангоутов с приклепанной обшивкой из дюралюминия. В носовой части размещались: двигатель с маслорадиатором и 25 литровым маслобаком, вооружение, 50-литровый фюзеляжный топливный бак (заправочная горловина сверху перед кабиной пилота), кабина пилота. Кабина закрыта трехсекционным фонарем, средняя часть которого сдвигалась назад, а задняя — неподвижная (на а было два окна по бортам, на Ki-27b задняя часть целиком прозрачная). За креслом пилота располагалась противокапотажная ферма. Был установлен телескопический прицел Тип 89, проходящий через лобовое стекло. Кабина имела полный комплект органов управления и приборов (включая спидометр, вариометр, указатель высоты, указатель крена, магнитный компас, манометр пневмосистемы, тахометр, указатели температуры масла и двигателя, указатель давления масла и топлива). Сзади пилота размещалась радиостанция Тип 96 (только на каждом четвертом Ki-27b). На самолетах, имевших радиостанцию, перед кабиной по правому борту устанавливалась мачта антенны. Антенна была натянута между мачтой и вершиной киля, провод к радиостанции входил за кабиной. В задней части фюзеляжа навигационный огонь.

Крыло. Свободнонесущее, трапециевидной в плане формы со скругленными законцовками. Конструкция цельнометаллическая трехлонжеронная с нервюрами и стрингерами с приклеенной обшивкой. Передняя кромка усилена дополнительными полунервюрами. Профиль крыла — Накадзима NN-2, относительной толщиной 16 % в корне и 12 % на концах. Поперечное V — 70, угол установки — 20, относительное удлинение — 6,9. Металлические щитки и элероны. Последние имели полотняную обшивку и были оснащены триммерами. Главные стойки шасси крепились к крылу. Приемник воздушного давления на передней кромке левого крыла ближе к законцовке. Под центропланом Ki-27b размещались держатели, позволявшие нести четыре мелкокалиберных бомбы или два подвесных бака. Предусматривалась возможность установки кинопулемета (только на учебных Ki-27), который размещался на левом крыле на расстоянии 1,1 м от оси фюзеляжа. В центроплане крыла размешались основные топливные баки: два, по 75 литров каждый, между первым и вторым лонжероном и два, по 65 литров, между вторым и третьим. Заливные горловины были выведены на верхнюю поверхность крыла. На концах крыла — навигационные огни.

Хвостовое оперение. Свободнонесущее, цельнометаллической конструкции с полотняной обшивкой рулевых поверхностей. Стабилизатор эллиптической формы, профиль симметричный. Вертикальное оперение трапециевидное со скругленным верхом и изогнутой задней кромкой. Все рули имели металлические триммеры (триммер руля высоты мог регулироваться только на земле).

Шасси. Неубирающееся, с хвостовым костылем или колесом. Стойки и колеса закрывались обтекателями. На некоторых самолетах (особенно учебных) обтекатели колес снимались. Иногда стандартные колеса заменяли большими по размерам с пневматиками низкого давления. Стойки имели масляно-воздушные амортизаторы, колеса были оснащены механическими тормозами. Максимальный ход амортизаторов -150 мм. Колея шасси около 3,2 м. Хвостовой костыль снабжался амортизатором. Хвостовое колесо самоориентируюшееся.

Силовая установка. 9-цилиндровый мотор воздушного охлаждения Накадзима Ха-^ (Ха-1 Otsu), номинальная мощность 710 л.с. при 2600 об/мин, максимальная мощность 760 л.с. на высоте 2900 м. Масса мотора 425 кг, диаметр — 1282 мм, степень сжатия — 6,7:1. Двухлопастный металлический винт Сумитомо диаметром 2,90 м. Кок винта отсутствует. Запас топлива во внутренних баках — 330 л (280 л в крыльевых топливных баках и 50 л в фюзеляжном топливном баке). Ki-27b мог нести два подвесных топливных бака по 133 л каждый. Маслобак емкостью 25 л. Перед цилиндрами мотора располагался маслорадиатор, форма которого несколько раз менялась в процессе производства. Воздухозаборники карбюратора сверху, над цилиндрами, чуть ниже передней кромки капота. Доступ к двигателю обеспечивался полностью снимаемым капотом. Два выхлопных коллектора с выходами по бортам фюзеляжа, между двигателем и крылом. Регулировка охлаждения двигателя осуществлялась с помощью четырех створок с каждой стороны фюзеляжа.