Loài sên biển này có một dải răng kitin, thường được dùng để cắt và xé nát thành tế bào của loài tảo mà nó ăn. Dải kitin có 17 – 22 cái răng hình tam giác liên tục được thay thế khi chúng bị mài mòn. Những chiếc răng bị mòn sẽ rơi vào một chiếc túi trong miệng, nơi chúng được cất giữ. Nó liên tục mở rộng khi có càng nhiều răng bị loại bỏ trong quá trình sống của sên biển.[5]

Thuridilla vataae là một sinh vật lưỡng tính. Khi gặp nhau, hai con sên biển sẽ bắt cặp. Mỗi cá thể truyền tinh trùng cho cá thể kia rồi thụ tinh bên trong cơ thể. Sau đó, mỗi con đẻ ra một chuỗi trứng màu cam sền sệt, được quấn theo hình xoắn ốc đồng tâm. Ấu trùng nở ra từ đó. Chúng có thể là sinh vật phù du trong một thời gian trước khi định cư ở đáy biển và trải qua quá trình biến thái hoàn toàn thành con non.[5]

Thuridilla vataae có màu sắc gần giống với sên biển Hypselodoris infucata và Hypselodoris kanga. Những loài này ăn bọt biển, tích tụ độc tố từ thức ăn và tiết nó ra từ các tuyến trên lớp áo, gây khó chịu cho những kẻ săn mồi. Đây là một dạng bắt chước kiểu Bates.[5]