Questo pesce è caratterizzato da una forma allungata, ovaloide, molto compressa ai fianchi.
La pinna caudale è formata da un’escrescenza carnosa (che parte dalla radice della pinna dorsale) che ha poca mobilità: la locomozione è affidata alle pinne dorsale e anale, opposte, simmetriche, robuste e allungate.
La pinna dorsale è piccola e a ventaglio.
I denti sono fusi tra loro nella piccola bocca e formano una sorta di becco. Le aperture branchiali sono ridotte ad un buco appena prima la pinna pettorale.
La sua pelle può raggiungere lo spessore di 15 cm. Essa ospita fino a cinquanta specie di parassiti e microorganismi, i quali possono provocare il fenomeno della bioluminescenza.
Il pesce luna può raggiungere la lunghezza di tre metri per un’altezza di tre metri ed un peso di oltre due tonnellate. Si tratta inoltre di un pesce estremamente longevo: presumibilmente può superare ampiamente i cento anni di età.
