Los Lepidosiren adultos pueden alcanzar una longitud de hasta 120 cm. No hay diferencias externas pronunciadas entre machos y hembras; el dimorfismo sexual es débil. El cuerpo del pez tiene una forma larga y serpentina. Las aletas pectorales y anales han evolucionado, transformándose en extremidades que se utilizan para moverse por el fondo o la superficie del agua. La cola ancha y puntiaguda ayuda al pez a moverse con movimientos ondulantes, similares a los de serpientes o anguilas. La coloración suele ser oscura, mientras que en los ejemplares jóvenes se pueden observar manchas amarillas brillantes. El Lepidosiren pertenece a los peces pulmonados y se ha conservado prácticamente sin cambios desde la era de los dinosaurios, como lo demuestran numerosos hallazgos paleontológicos. La única diferencia con sus antiguos ancestros es que antes habitaban en aguas saladas. La capacidad de respirar tanto en el agua como en el aire permite a estos peces sobrevivir en cuerpos de agua con bajo contenido de oxígeno. Cuando llega la estación seca y el cuerpo de agua comienza a secarse, el pez utiliza una estrategia única: excava una madriguera profunda donde se esconde hasta la llegada de las lluvias, y sella la entrada del refugio con un terrón de barro. Durante el período de hibernación, el metabolismo del pez se ralentiza, lo que le permite sobrevivir muchos meses o incluso años. Especies similares de peces pulmonados, como el Protopterus en África, muestran adaptaciones análogas a condiciones extremas.