Tương tự như nhiều loài trong chi Synodontis, S. caudalis xương đỉnh đầu của chúng kéo dài ra phía sau đến tia vây đầu tiên của vây lưng thì dừng lại.[5] Hai bên đầu chúng mọc ra hai cái xương hẹp, cứng, nhám, chiều dài thì hơn chiều rộng, hình tam giác.[3] Nhờ bộ phận này mà các nhà nghiên cứu có thể nhận dạng được loài cá này.

Chúng có 3 cặp râu. Một cặp ở hàm trên thì dài, không phân nhánh, có thể có màng ở nối với cơ thể ở gốc, khi mở rộng thì có chiều dài khoảng 4⁄5 chiều dài của đầu[3]. Còn hai cặp ở dưới thì có độ dài không bằng nhau. Cặp ngoài cùng thì thì dài hơn cặp trong cùng gấp hai lần và cả hai đều phân nhánh.[3]

Tia vây đầu tiên của vây lưng và vây ngực thì cứng và có đỉnh nhọn[4]. Ở phần lưng thì hơi cong, dài bằng chiều dài của đầu, phía trước thì mềm hoặc có răng cưa rất ít và phía sau thì nhiều răng cưa hơn[3]. Còn ở phần ngực thì ngắn hơn ở vây lưng và có răng cưa ở 2 bên[3]. Vây hậu môn thì có 4 tia vây không nhánh và 8 tia vây phân nhánh, đỉnh thì cùn[3]. Vây đuôi thì chia ra làm 2 rất rõ ràng.[3]

Ở hàm trên thì răng của chúng có hình cái đục, còn ở hàm dưới thì có hình chữ S (hay hình cái móc)[4][5]. Số lượng răng ở hàm dưới thường được dùng để phân biệt các loài, ở Synodontis caudovittatus thì hàm dưới có từ 20 đến 26 cái răng.[3]

Cơ thể của loài cá này có màu xám, đầu và lưng có màu nâu ở mặt trên và mặt dưới thì có màu nhạt hơn. Lưng và hai bên mặt thì có những đốm tròn hoặc hình ô-van hơi đen. Còn ở trên vây và đầu thì có những đốm cùng màu nhưng nhỏ hơn.

Chiều dài của chúng khi trưởng thành có thể lên đến 17.1 cm (6.7 in)[2]. Nhìn chung thì cá thể giống cái thì to hơn giống đực dù cùng lứa tuổi với nhau.[6]