海马属头侧扁,头每侧有2个鼻孔,头部弯曲与体近直角,鱼体粗侧扁,完全包于骨环中;嘴是尖尖的管形,口不能张合,因此只能吸食水中的小动物为食物,眼睛可以分别地各自向上下、左右或前后转动;胸腹部凸出,躯干部由10~12节骨环组成,一般体长15~30厘米左右;尾部细长呈四棱形,尾端细尖,能卷曲握,常呈卷曲状;头部弯曲,与躯干部成一大钝角或直角,顶部具突出冠,冠端具小棘;吻呈管状;口小,端位;鳃孔小;全身完全由膜骨片包裹,有一无刺的背鳍,无腹鳍和尾鳍。
在自然海域中,海马通常喜欢生活在珊瑚礁的缓流中,因为它们不善于游水,故而经常用它那适宜抓握的尾部紧紧勾勒住珊瑚的枝节、海藻的叶片上,将身体固定,以使不被激流冲走。而大多数种类的海马生长在河口与海的交界处,因而,它们能适应不同浓度的海水区域,甚至在淡水中也能存活。海马和海马的嘴很小,并且只宜觅食活饵,而不善于游水的它们又不能迅捷地捕食。
在鱼类当中,海马很独特地具有弯曲的颈子,与长长的口鼻头部,外观看起来和马相似。海马的整体外形,加上没有尾鳍,使它们成为地球上行动慢的泳者。它们游不快,通常只像海草一样,以卷曲的尾巴系在海底。
海马尾部的构造和功能与其他鱼类迥异。栖止时的海马,利用尾部具有卷曲的能力,使尾端得以缠附在海藻的茎枝上。故海马多栖息在深海藻类繁茂之处。游泳的姿态也很特别,头部向上,体稍斜直立于水中,完全依靠背鳍和胸鳍来进行运动,扇形的背鳍起着波动推进的作用。