Cá thân hình thoi, lát cắt ngang thân gần tròn. Đầu nhọn, miệng hơi xiên, hai vây lưng sát nhau. Vây lưng thứ nhất có các tia vây trước cao, sau thấp dần tạo thành dạng lõm tròn. Thân không phủ vẩy trừ phần giáp ngực. lưng màu xanh thẫm, bụng màu trắng bạc. các viền vây lưng, bụng, ngực có màu bạc trắng, dọc theo lườn bụng có 3-5 sọc đen to gần song song với nhau. Đường bên uốn xuống sau vây lưng thứ 2. Chiều dài trung bình của cá từ 36 – 60 cm, khối lượng thường gặp từ 1 – 6 kg, con lớn nhất 25 kg.

Sau khi cá bột trưởng thành, chúng nhanh chóng bơi ra thành cá biển, phổ biến ở vùng nhiệt đới trên khắp thế giới, nơi mà nó sinh sống trong vùng nước bề mặt bãi cát ngầm lớn (lên đến 50.000 con cá). Chúng ăn cá, động vật giáp xác, động vật thân mềm và là một con mồi quan trọng đối với loài cá mập. Cá không có vảy, ngoại trừ trên đường bên và bộ da bọc thân trên. Chúng có chiều dài trung bình thân lên đến 80 cm (31 in) và trọng lượng từ 8–10 kg (18-22 lb). Chiều dài tối đa của nó có thể lên đến 108 cm (43 in) và trọng lượng tối đa có thể đạt 34,5 kg (76 lb), tuổi thọ tiềm năng của từ 8 đến 12 năm. Cá đẻ trứng diễn ra quanh năm ở vùng biển xích đạo, cá bột có kích thước khoảng 45 cm (18 in).

Loài cá này được phân bố rộng ở vùng nhiệt đới và ôn đới của các đại dương, gặp nhiều ở biển Nam Phi, Australia, Nhật Bản, Malaysia, Inđônêsia, Philippin, Trung Quốc, Ấn Độ, Sri Lanka. Ở Việt Nam, phân bố từ vịnh Bắc Bộ đến vịnh Thái Lan, nhưng thường xuyên gặp ở vùng biển miền Trung và nhiều ở vùng biển khơi. Cá ngừ vằn là loài cá nhỏ đi thành đàn với mật độ lớn ở vùng khơi, đôi khi vào gần bờ để kiếm ăn, thường đi lẫn với cá ngừ ồ và cá ngừ chù.