Екатерина Варнава всегда гордилась своей нестандартной внешностью, в комедии это работает лучше всего: возможность посмеяться над собой всегда встречается зрителем на ура. Выдающийся нос, высокий (в сравнении с другими участницами шоу, Варнава — 181 см) рост, темные брови и ресницы — звезда научилась не комплексовать по поводу своей внешности и использовала это в номерах в КВН и в Comedy Woman.
В первое время она постоянно делала акцент на глазах с помощью накладных ресниц и подводки, для губ выбирала блески нейтральных оттенков. Впрочем, губам и не требовалось отдельного внимания — в начале 10-х она, по слухам, увеличила их с помощью уколов.
В 2016 году в ее внешности произошли более кардинальные изменения. Во-первых, она стала блондинкой. Во-вторых, начала носить цветные линзы. А в-третьих, сильно похудела (на 15—20 кг). Секретом своей диеты звезда называет вегетарианство (между прочим, переход на растительную пищу изменил внешность многих знаменитых девушек): отказавшись от мяса, она, по собственному признанию, стала чувствовать себя бодрее, да и все «лишнее» потеряла.
Впрочем, заострившиеся скулы и изменившуюся форму подбородка многие приписывают не новому рациону, а пластической хирургии. Любопытно, что для макияжа в этот период Екатерина начала выбирать естественные оттенки, лишь слегка подводя глаза и губы. В редких случаях девушка выходит в свет с красной помадой.
Варнава признавалась лишь в одной пластике — уменьшении груди на два размера. В 2024 году Варнава продолжает экспериментировать с челками, каштановыми и светлыми оттенками и длиной волос и, похоже, окончательно уходит от образов, которые любила в начале своей карьеры.