Флаг города Десногорск Смоленской области представляет собой прямоугольное полотнище с отношением ширины к длине 2:3, состоящее из шести чередующихся белых и голубых полос, разделённых чешуйчатыми линиями в соотношении 10:1:1:1:1:9, и несущее посередине фигуру из герба города, выполненную красным и жёлтым цветом.
Фигура из герба города представляет собой «золотой, заполненный червленью знак атома, вместо ядра имеющий золотого обращённого вправо и обернувшегося влево голубя, вписанного в золотое же кольцо».