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。
海马的摄食量与水温、水质密切相关。在适温范围内，水温高，则摄食量大，消化快。水质不良时，摄食量减少，甚至停食。在正常条件下，海马的日摄食量约占体重的10%海马一次摄食量很大，同时耐饥性也很强，从初生苗到成鱼耐饥时间可达4～132天。
海马和海龙的雌雄鉴别很简单，就是雄鱼有腹囊（俗称：育儿袋），而雌鱼没有腹囊。
雄性海马确实从不跟它们的孩子一起玩耍，但是它们在另外一个方面胜过人类父亲——生育后代。海马是地球上一种由雄性生育后代的动物。