يمتلك ثعبان البحر جسمًا مضغوطًا، وهو قصير وغير قوي البنية. يبلغ طول الجزء الخلفي منه ضعف قطر الرقبة تقريبًا، ويتميز بذيل على شكل مجداف. يغطي الجسم قشورًا صغيرة أو ناعمة أو سداسية أو مربعة. الرأس صغير مع خطم ممدود، والعيون كبيرة نسبيا لها حدقة مستديرة. يتكيف الثعبان مع الحياة المائية، وله فتحات صغيرة ذات صمامات تنغلق عند غمرها بالمياه. يتميز هذا النوع بأنياب سامة في الفك العلوي، وأسنان صلبة خلفها.




يتميز هذا الحيوان بلون فريد من نوعه: النصف السفلي من الجسم والرأس بني فاتح أو مصفر، منفصل عن النصف العلوي الأسود أو البني الداكن. أما جانب البطن من جهة الذيل لونه أصفر أو كريمي، مع وجود بقع بنية أو أشرطة على جهة الظهر. يطلق على هذا الثعبان اسم "ثعبان البحر ذو البطن الصفراء" بسبب لونه المميز.