Đây là một trong những loài đại bàng lớn nhất thế giới kể từ khi loài Đại bàng Haast tuyệt chủng. Con cái có trọng lượng từ 6,8 – 9 kg trong khi con đực nhỏ hơn, chỉ khoảng 4,9 – 6 kg.[2] Với trọng lượng trung bình của mình, chúng nặng gấp 3 lần loài Đại bàng vàng, gấp 1,5 lần Đại bàng Philippine. Đại bàng biển Steller cao 85 – 105 cm và sải cánh dài từ 1,95 đến 2,5 m.[2][4][5] Xương cổ chân của chúng tương đối ngắn, khoảng 9,5–10 cm còn đuôi là 32 - 34,5 cm.

Đại bàng Steller có màu lông chủ đạo là nâu sẫm và đen. Đuôi của chúng có màu trắng, hình chữ V khi bay. Hai vai của chúng có màu trắng, còn mỏ và chân có màu vàng. Trong mùa sinh sản, tiếng kêu của chúng khá giống với mòng biển.