亚马逊海牛属哺乳纲海牛目海牛科。长3—4.5米。颈椎6枚。前肢呈鳍状，有残留的指甲状构造。后肢退化，尾圆形。成体无毛，仅头部保存稀疏硬毛和触毛，皮厚，灰黑色，有很深的皱纹。吻端尖，从吻端至颧弧后端呈三角形。枕骨大孔椭圆形，下颌明显弯曲。栖于浅海，或上溯河湖中，以海藻或其他水生植物为食。

肺不分叶，扁而长，气囊大，气管有8一12个软骨环。休息时的耗氧率较其他海兽低。每次呼吸仅更换其肺气的1/2。一般心搏率是50—60次。潜水最深10m，一般1一3m，在水下最长可持续15—20分钟。运动主要依靠尾鳍的上下摆动，短时间游速约25公里/时、一般4一10公里。成体脑小，重约370g，脑的额、颞及顶叶有少数浅沟。据观察其听觉较灵敏，北美海牛能听到1一1.5千赫的声首，亚马逊海牛对3千赫声音最敏感。眼较小，瞬膜发达，在清澈的水环境中能看的距离较远。触觉甚佳。

列入《濒危野生动植物种国际贸易公约附录Ⅰ、附录Ⅱ和附录Ⅲ》（CITES）2019年版附录Ⅰ。

亚马逊海牛分布于南美亚马逊河流域。北美海牛分布于西半球的热带和亚热带近岸浅水海湾、河口或流速慢的河流，亦常进入运河，适宜水温20℃。西非海牛分布于西非近岸，从塞内加尔到安哥拉包括浅水近岸、淡水河流和河口。当欧洲殖民者到达美洲时，北美海牛估计有数干头。因其肉甚好吃，且能围栏活养，可供不时之需，在冰箱尚未普及的时代，这是一个很大优点。加之其油和皮都可利用，所以被捕数量甚多，以后虽受到保护，但其环境受到污染和干扰，生活仍受到威胁。1978年调查估计有800—1000头，亚马逊海牛亦是很早就被开发利用。

亚马逊海牛长2.5—3m，重350—500kg。头较小，多皱。吻方形，具软而能活动的肉质唇，有很多触毛。鼻孔半圆形，无外耳壳。无明显颈部，无后肢。前肢鳍状，能弯曲，能帮助觅食、海底爬行、身体搔痒、甚至拥抱其他海牛。皮甚厚，毛少而细短，体灰到褐，多疤痕。每侧鳍肢腋下各有一乳头。尾鳍突出成铲形。

骨致密，可使其在潜水中保持中性浮力。头骨宽，吻短，亚马逊海牛头骨狭。有鼻骨，椎骨48—54，其中颈椎6枚，胸椎17—19枚，腰、尾椎27—29枚。

无门齿，上下颌各有机能齿5一7枚，一生中两颌各有20—30枚齿形成。肌肉性舌上具味蕾和乳突，起触觉器官的作用，胃分二室，贲门室壁厚，幽门室壁薄，末端有二个胃盲囊。体长2.4m的雄兽，小肠长7.6m，大肠5.5m。其直径为小肠的2倍，属非反刍草食性动物。胆囊大。北美海牛以各种淡水和海水植物为食，亚马逊海牛基本以水生维管束植物为食，西非海牛以水草为食。北美海牛在饲养条件下平均每5cm体长每天消耗1kg食物。在自然环境中每天吃草6—8个小时。

亚马孙海牛是水面掠食者，以漂浮的水草为食（幽暗的亚马孙河水抑制了淹没于水中的水生植物的生长）。食用水面植物的习惯也许能够解释为什么亚马孙海牛朝下的吻部短于西印度海牛和西非海牛这些水底掠食者。据观测统计，西印度海牛的食物包括44种植物以及10种海藻，但亚马逊海牛只有24种食物。

雄性的睾丸位腹腔内，精囊大，非腺性前列腺由能勃起的肌肉组织构成。卵巢由很多成群的豆形小球状结构构成，双角子宫，蜕膜性胎盘。雌性7—8年、雄性9—10岁性成熟。生殖属一雌多雄型。哈特曼(Hartman，1971)曾观察到有17头雄性追逐一头发情的雌海牛。交配前有较激烈的求爱活动，可能服务于某种生理目的，交配时雌雄腹面相对，水平浮于一定深度。他观察到一头雌性43分钟接受3头雄性的交配。孕期约12一13个月，多于秋季产仔，仔兽长约1.2一1.3m，重27.7—36.3kg。产仔时有的先产头，有的先产尾。小海牛和母体斜成一角度，水平浮于水中吃奶，哺乳期可能1年多。估计每2.5—3年一产仔，亦有的估计为5年。人工饲养有的活33年之久。墨西哥1976年赠送我国的一对海牛已产仔2次。亚马逊海牛寿命30年以上。