كان المعتصم أبيض أصهب اللحية طويلها، مربوعًا مشربًا بحمرة، ذا شجاعة وهمة عالية، وقوة مفرطة، (كان يقرأ ويكتب قراءة ضعيفة، وكان مع ذلك فصيحًا مهيبًا، عالي الهمة، حتى قيل إنه كان أهيب الخلفاء العباسيين).
تولى أبو إسحاق محمد المعتصم بالله الخلافة بعد أخيه المأمون، وقد بويع له بالخلافة يوم مات أخوه المأمون بـ«طرسوس».