Este extraño pez puede llegar a medir hasta 3 metros y pesar más de una tonelada, si bien casi siempre es más pequeño. Su altura, incluyendo las aletas, es superior a su longitud.
Tiene el cuerpo muy plano y con forma de disco. Son características las aletas dorsal y anal, que son muy altas y están situadas en el extremo final del cuerpo, apareciendo unidas por la aleta caudal, en forma de borde, y que carece de pedúnculo. El cuerpo es gris plateado, con las aletas de color pardo.
Es un pez pelágico, de alta mar, y cuando ocasionalmente se deja ver se debe a que viene a dejarse limpiar por los peces, especializados en esta tarea, que abundan cerca de la costa.
Su alimentación está constituida principalmente por pláncton animal, algas, calamares y pequeños peces como larvas de anguila, etc. Se le observa normalmente tumbado sobre un costado, flotando en la superficie, comportamiento que levanta amplias discusiones entre los entendidos. Algunos opinan que así toma el sol, otros suponen que este comportamiento lo presentan los ejemplares viejos o muertos, mientras que otros opinan que así puede ver lo que ocurre debajo de él.
Los peces jóvenes, de 2 o 3 cm de largo, son mucho mas largos que altos, y tienen espinas. El pez luna tiene un cerebro muy pequeño en comparación con su tamaño, un ejemplar de 200 kg. puede llegar a tener un cerebro del tamaño de una nuez con un peso de tan sólo 4 gramos.
