Cá có màu xanh đậm phía trên và màu trắng bạc phía dưới, một dải vàng ở bên hông. Là loài cá bơi rất nhanh, chúng đạt tới tốc độ hơn 90 km/giờ và có thể dài tới 2 m và nặng 135 kg. Cá ngừ vây xanh phương nam có đuôi cong, hai vây lưng, và các vây có thể gấp lại để giảm bớt sức cản khi cá bơi trong đại dương. Là loài di cư trong tự nhiên, cá ngừ vây xanh sở hữu những hệ thống hô hấp và tuần hoàn độc đáo giúp nó di chuyển quãng đường rất xa.

Cá có thể giữ nhiệt độ cơ thể ổn định thường ấm hơn nhiệt độ vùng nước mà chúng đi vào. Chúng cũng có tim lớn hơn những loài cá khác, cho phép nó đẩy rất nhiều oxy năng lượng trong các chuyến du hành xa. Cá sử dụng hệ thống thị giác và thính giác phát triển cao của chúng để bắt mồi, như là tôm krill, mực, bạch tuộc, giáp xác. Các động vật săn cá ngừ vây xanh gồm cá mập, chim, cá voi sát thủ, và ngay cả các cá ngừ khác.