Это были крупные звери длиной 7,5–9 м и массой более 4 т. Грубую шершавую кожу покрывали морщины и трещины. Широкий и плоский горизонтальный плавник на хвосте напоминал китовый. Никаких следов задних конечностей снаружи не наблюдалось, а передние, превращенные в ласты, состояли из двух суставов и загибались вниз; с их помощью животное медленно перемещало по дну свое огромное тело, когда кормилось. Зубы морской корове заменяли две пары роговых пластин, служивших для перетирания водорослей.

По оценке Стеллера, численность этих животных у островов Беринга и Медный не достигала и 1500 особей. Они жили стадами и непрерывно поедали водоросли, отрывая их от камней. Брачный сезон приходился на июнь. Во время сна животные переворачивались на спину и дрейфовали. Стеллер отмечает также их необычайную заботливость друг о друге: когда в одну из особей попадал гарпун, находившиеся поблизости устремлялись ей на помощь.