日本近海に分布するホウボウ科魚類では最大種で、全長40cmに達する。頭が大きく、尾へ行くにしたがって細くなる円錐形の体型をしている。腹面は白いが、背面は灰褐色と赤のまだら模様をしている。頭部は硬い骨板に覆われ、尖った鼻先の下に大きな口が開く。胴体はザラザラした細かい鱗に覆われる。
胸ビレは半円形で大きく、翼のように水平方向に広がる。色は鮮やかな青緑色で、青の縁取りと斑点に彩られている。胸びれの一番下の軟条3対は赤く、遊離して太く発達しており、これを脚のように動かして海底を「歩く」ことができる。腹鰭も三角形で大きいが、胸びれの直下であまり目立たない。背ビレは2つあり、前の背びれは三角形に尖る。後ろの背びれと臀ビレは長方形をしている。尾ビレは三角形で、後端に青い縁取りがある。飛行機や昆虫類にも似た体型と鮮やかな体色を持っているのが特徴。
浮き袋でグーグーと音を出して鳴くことができ、ホウボウという日本名はこの鳴き声からつけられたという説がある。ホウボウの浮き袋を指して「鳴き袋」とも呼ぶ。
また魚では珍しく脱皮する。また、その数日前から絶食する場合もある。