C. lunula có chiều dài cơ thể lớn nhất được ghi nhận là 20 cm.[11] Cơ thể màu vàng kim, sẫm nâu hơn ở nửa thân trên. Hai bên thân có các sọc chéo màu nâu đỏ (thấy rõ hơn ở nửa thân dưới). Phía sau nắp mang có một dải đen viền vàng uốn cong ngược lên phần gai vây lưng; một dải đen khác từ vây lưng mềm kéo dài và tạo thành đốm lớn trên cuống đuôi. Đầu có một dải đen băng ngang mắt như gấu mèo, ngay trên dải đen này là một dải trắng nằm ngang trán và kéo dài xuống hai bên má. Vây lưng và vây hậu môn có viền ngoài màu nâu đỏ, và đều có dải màu cam ở giữa vây (dải này dày hơn ở vây lưng). Giữa vây đuôi có một hàng chấm cam, rìa ngoài trong suốt, viền trong màu nâu đỏ. Cá con có thêm đốm đen lớn ở cuối vây lưng.

Số gai ở vây lưng: 11–13; Số tia vây ở vây lưng: 22–25; Số gai ở vây hậu môn: 3; Số tia vây ở vây hậu môn: 17–19; Số tia vây ở vây ngực: 15–16; Số gai ở vây bụng: 1; Số tia vây ở vây bụng: 5; Số vảy đường bên: 35–44.[12]

Một loài chị em với C. lunula, Chaetodon fasciatus, có kiểu hình rất giống nhau. Tuy nhiên, C. fasciatus không có dải đen uốn cong phía sau đầu (thay vào đó là một vệt đen hình tam giác) và đốm đen trên cuống đuôi, dải trắng trên trán ngắn hơn (không kéo dài xuống má như C. lunula). C. lunula và C. fasciatus có thể ghép cặp khác loài với nhau, điều này được quan sát ở vịnh Aden (thuộc vùng biển Yemen).[13]