Este siréniosirenio era considerábelmente maior que os membros actuais da súa orde, o [[dugongo]] e o [[manatí]]. A vaca mariña de Steller pertence á familia dos [[manatí]]s, diferenciándose deles, por carecer de unllas, ter a cola escotada e non redondeada e polas súas setes vértebras cervicais, en lugar das seis habituais<ref name="quercus367">{{cita publicación periódica|apelidos=Valledor A.|título=La vaca marina de Steller: descubrimiento y extinción de un gigante|revista=Quercus|ano=Setembro 2016|volume=367|dataacceso=2 de xullo de 2017}}</ref>. A diferenza dos seus familiares, esta vaca mariña vivía en augas frías, polo que [[evolución|evolucionou]] cara o [[xigantismo]]<ref name="quercus367" />. Así se tiñan medido exemplares de ata 8 metros de lonxitude e pesando entre 5 a 11 toneladas. Polo que tralas [[balea]]s, a vaca mariña de Steller foi o meirande mamífero existente en tempos históricos<ref name="quercus367" />. O seu corpo era macizo, con cabeza pequena e pescozo indiferenciado. Os ollos eran pequenos, así como as narinas, e non tiña orellas. Os adultos non tiñan dentes. A cauda era en forma de abano e os membros dianteiros modificados como [[barbatana]]s tiñan a forma de gancho. Por causa do seu peso e estrutura corporal, o dugongo-de-Steller era un animal bastante lento.
Era un animal herbívoro, altamente especializado para ambientes costeiros de augas frías e pouco profundas, ricas en algas e outra vexetación mariña. Era gregario e vivía en mandas, próximo a [[estuario]]s e embocaduras de ríos. Pouco se sabe respecto aos hábitos de vida ou reprodución, mais suponse que formase parellas monogámicas e que o período de gestación fose longo. Relatos contemporáneos indican que as fémeas daban á luz só unha cría, na altura do outono.
