仿刺参体长一般约20厘米，最长的达40厘米。俄罗斯人曾捕获的最大刺参个体体长达43厘米，体宽9厘米，体重1.5千克，中国学者张凤瀛报道过最大的刺参生活时体长达40.5厘米。体呈圆筒状，体壁厚而柔软，背面隆起，有4-6行大小不等、排列不规则的圆锥形肉刺。腹面平坦，管足密挤，排成3条不规则的纵带。口偏于腹面，具有20个触手，楯形，基部有坛囊。生殖腺2束，位于背悬肠膜的两侧。呼吸道通过异网与消化道相连。石管常与体壁相连。无居维氏器。肛门偏于背面，呼吸树发达。

刺参体色变化很大，一般背面为黄褐色或栗褐色，腹面为黄褐色或赤褐色。

人类用嘴巴鼻子呼吸，仿刺参却用肛门来呼吸。它们的消化道首尾相连，迂回曲折，其末端靠近肛门膨大为排泄腔，由此向内突起呈一对分支的树状结构，谓之“呼吸树”，通过排泄腔和呼吸树的收缩和扩张，海水源源不断地从肛门进入到呼吸树的管壁进行气体交换，完成呼吸作用。 

仿刺参几无利齿，也无坚壳，如遇到危险想要自保，一言不合就“喷污”，把呼吸树和内脏一起喷射迷惑敌人，仿刺参的再生能力很强，体腔内组织有变形和新建的功能，加上肌细胞的去分化，假以时日，“被掏空”的参体也会“满血复活”。