簡単で確実な見分け方としては胸部背面の模様、頭部および胸部の地の色を見ます。
オニヤンマの胸部背面
トーテムポールの顔のような模様がありますがオニヤンマの場合は「目」に相当する部分（青枠で囲った一番上の部分）の黄斑は「つり目状」です。
オオヤマトンボの胸部背面
オオヤマトンボにも顔のような模様がありますが「目」に相当する黄斑（青枠で囲った一番上の部分）は「たれ目状」です。
まずこの見分け方が１つあります。
次は頭部や胸部の地の色を見ます。
オニヤンマの頭部
オニヤンマの胸部
オニヤンマは頭部や胸部の地の色は黒です。
オオヤマトンボ頭部
オオヤマトンボの胸部
オオヤマトンボの頭部や胸部の地の色は金属光沢のある緑です。
この点でも見分けることが出来ます。