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。