La pigmentación de su piel puede ser muy variada: los hay rosas, café oscuro, verdes con manchas parduscas, entre otras combinaciones. El tronco de su cuerpo es convexo y alargado; tiene una cola en forma de aleta que puede medir la mitad de su cuerpo. El ajolote tiene unas extremidades muy delgadas y frágiles; curiosamente tienen cinco dedos en las patas traseras y cuatro en las delanteras. Su cabeza es grande y chata; sus ojos, sin párpados, son muy pequeños. En la parte lateral del cuello tiene tres pares de branquias externas. Éstas le sirven para tomar oxígeno del agua, aunque suelen también subir a la superficie a respirar. Los ajolotes no mudan de piel como lo hacen las salamandras y otros tipos de anfibios y reptiles.

Este extraño anfibio tiene un desarrollo metabólico de neotenia. Esto quiere decir que puede llegar a la madurez fisiológica y sexual en su estado larvario (o de renacuajo). Otra característica peculiar es que puede regenerar partes fundamentales de su cuerpo, como por ejemplo, el corazón. Los ajolotes pueden llegar a vivir en estado natural aproximadamente veinticinco años. Es un animal carnívoro de carácter pasivo y solitario.