Es el roedor más grande del mundo. Tiene el cuerpo macizo, el hocico romo, cuatro patas cortas, las posteriores ligeramente más largas que las anteriores, con unos dedos gruesos parecidos a pezuñas, y no tiene cola. Las extremidades anteriores presentan cuatro dedos y las posteriores tres dedos, todos unidos por unas pequeñas membranas interdigitales. La dentición es la típica de los roedores, con dos incisivos, dos premolares y tres molares, sin raíz y de crecimiento continuo, y con un gran espacio sin dientes denominado diastema entre los incisivos y los premolares. El crecimiento continuo de la dentición compensa el desgaste que produce la ingesta de hierba.

Como otros animales con un estilo de vida acuático, los ojos, las orejas y la nariz del capibara se encuentran situados en la parte superior de la cabeza, de manera que pueden estar inmersos en el agua para camuflarse y a la vez respirar y observar el entorno.