タツノオトシゴが「魚らしく見えない」最大の理由は、流線型の体を捨てて「直立して海藻に擬態する進化」を遂げた点にあります。
一般的な魚の体表は薄いウロコと粘液で覆われていますが、タツノオトシゴの表皮の下には、リング状の硬い骨板（こつばん）が鎧のように張り巡らされています。この強固な外骨格様構造により、外敵にかみ砕かれにくい防御力を手に入れました。指で触れるとゴツゴツと硬く、魚というよりも甲殻類や乾燥した木片に近い感触を持ちます。
また、獲物を追って大海原を高速遊泳する必要がないため、強力な推進力を生む「尾びれ」は退化しました。その代わりに手に入れたのが、カメレオンのように物に巻き付くことができる「把握尾（プレヘンシル・テイル）」です。強い海流に流されないよう海藻やサンゴの枝に尾をしっかりと巻き付け、潮の流れに乗って流れてくる動物プランクトンや小型甲殻類（アミ類など）を、管状に伸びた口先で瞬時に吸い込んで捕食します。
